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图5-1 棘轮机构工作原理第5章 间歇运动机构在许多机械中，有时需要将原动件的等速连续转动变为从动件的周期性停歇间隔单向运动（又称步进运动）或者是时停时动的间歇运动，如自动机床中的刀架转位和进给，成品输送及自动化生产线中的运输机构等的运动都是间歇性的。
能够将主动件的连续运动转换为从动件有规律的间歇运动的机构，称为间歇运动机构。
实现间歇运动的机构很多，最常见的有棘轮机构、槽轮机构、凸轮机构、不完全齿轮机构和恰当设计的连杆机构等。
本章将简要介绍这几种间歇运动机构的组成和运动特点。
5.1 棘轮机构5.1.1 棘轮机构的工作原理和基本类型1.棘轮机构的工作原理 （1）.组成棘轮机构主要由棘轮、主动棘爪、止回棘爪和机架组成。
（2）。
工作原理如图5-1所示，当主动摆杆逆时针摆动时，摆杆上铰接的主动棘爪插入棘轮的齿内，推动棘轮同向转动一定角度。
当主动摆杆顺时针摆动时，此时主动棘爪在棘轮的齿背上滑回原位，止回棘爪阻止棘轮反向转动，棘轮静止不动。
此机构将主动件的往复摆动转换为从动棘轮的单向间歇转动。
利用弹簧使止回棘爪紧压齿面，保证止回棘爪工作可靠。
2.常用棘轮机构的分类（1）.按结构分齿式棘轮机构（如图5-2所示）： 这种棘轮机构靠棘爪和棘轮啮合传动。
棘轮的转角可在一定范围内调节，但 棘爪在棘轮齿背上滑行时容易产生噪 音、冲击和磨损，适用于低速、轻载 和转角精度要求不高的场合。
图5 - 2 齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构（如图5-3所示）：这种棘轮机构靠棘爪和棘轮之间的摩擦力传动。
棘轮转角可作无级调节，传动平稳、噪音小，但由于靠摩擦力传动，会出现打滑现象，一方面可起到过载保护，另一方面也使传动精度降低。
适用于低速、轻载的场合。
图 5 - 3 摩擦式棘轮机构（2）.按啮合方式分外啮合式：外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块安装在棘轮的外部，应用较广，其缺点是占用空间较大。
如图5 - 4所示为外啮合式棘轮机构。
图5 - 4 外啮合式棘轮机构内啮合式：内啮合式棘轮机构的棘爪或楔块安装在棘轮的内部，其特点是结构紧凑，外形尺寸小。
间歇运动机构名词解释间歇运动机构intermittent motion mechanism间歇运动机构有些机械需要其构件周期地运动和停歇。
能够将原动件的连续转动转变为从动件周期性运动和停歇的机构，称为间歇运动机构。
例如牛头刨床工作台的横向进给运动，电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。
常见的间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构间歇运动机构分类间歇运动机构可分为单向运动和往复运动两类。
单向间歇运动机构这种机构广泛应用于生产中，如牛头刨床上工件的进给运动,转塔车床上刀具的转位运动,装配线上的步进输送运动等。
实现单向运动中的停歇是这种机构设计的关键。
在机构运动过程中,当主动件与从动件脱离接触,或虽不脱离接触但主动件不起推动作用时，从动件便不产生运动。
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮单向间歇运动机构和擒纵机构等都用这种方法来实现间歇运动。
在不完全齿轮机构中,主动轮1作等速连续转动，从动轮2作间歇转动。
主动轮只在一段圆周上有4个齿，与这4个齿相啮合的从动轮要做出4个对应的齿间来实现一次间歇运动。
从动轮转动一周,该机构完成4次间歇间歇运动机构运动，轮2共有16个齿间。
轮2停歇期间，两轮的锁止弧起定位作用。
凸轮单向间歇运动机构的主动件1是半径为的圆柱凸轮，从动件2是在端面圆周上均布一圈柱销的圆盘。
当凸轮按箭头所示方向转动时，凸轮的曲线槽推动柱销B,使圆盘向左转动;当柱销B运动到前一柱销A位置时,柱销C进入凸轮槽内。
这时,凸轮槽位于凸轮圆柱体的圆周上，凸轮的转动不能推动柱销运动，故圆盘不动，从而完成一次间歇运动。
此外，还有瞬时停顿的间歇运动机构。
往复间歇运动机构在往复间歇运动的机构中，应用最广的是凸轮机构,其中还有其他常用的两种类型。
①往复摆动间歇运动机构：它利用连杆上一点C 的一段近似圆弧[c1c2]来实现摇杆带停歇的往复摆动构件C1D 的一端通过铰链与连杆在C1点处联接，另一端通过铰链D与摇杆联接，并且铰链D必须位于圆弧[c1c2]的圆心处。
间歇运动机构名词解释
间歇运动机构是一种机械机构，它可以实现时停时运动的特点，通常被应用于进给机构、进料机构和转位分度的工作场合。
这种机构的特点是，当输入能量时，它可以通过驱动部件的旋转或往复运动来实现间歇运动，从而满足不同的工作需求。
其中，凸轮分割器是间歇运动机构的一种典型代表。
它通过马达不停地转动，带动凸轮连续运动，然后将凸轮上连续的运转转换成转塔上单一的滚子的转动。
在每个滚子转动到下一个滚子的时候，它会有一段儿时间是停止的，这就是凸轮分割器的原理。
另外，棘轮机构也是间歇运动机构的一种代表。
它由棘轮和棘爪组成，当棘爪推动棘轮时，它会在棘轮齿槽里面滑动，从而实现间歇运动。
棘轮机构通常被应用于机械表里面，因为它的加工难度较高，精度不高，所以很难被普及到我们的设计中。
除了以上两种机构，还有一些其他间歇运动机构，例如超越离合器配合齿轮齿条带气缸、直驱电机、减速平台、伺服电机加转盘轴承等。
在应用过程中，我们一般会根据精度要求、加工尺寸要求、成本和性能要求等因素来选择合适的间歇运动机构。
间歇运动机构一、复习思考题1．什么是间歇运动？有哪些机构能实现间歇运动？2．棘轮机构与槽轮机构都是间歇运动机构，它们各有什么特点？3．槽轮机构的运动系数τ=0.4表示什么意义？为什么运动系数必须大于零而小于1？五个槽的单销槽轮机构其运动系数τ等于多少？4．棘轮机构的运动设计主要包括哪些内容？5．槽轮机构设计时要避免什么问题？6．棘轮机构和槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇运动，但在具体的使用选择上又有什么不同？7．止回棘爪的作用是什么？8．调节棘轮转角大小都有哪些方法？9．用什么方法能改变棘轮的转向？10．槽轮的静止可靠性和防止反转是怎样保证的？11．单向运动棘轮机构和双向式棘轮机构，有什么不同之处？12．棘轮机构有哪些作用？二、填空题1．所谓间歇运动机构，就是在主动件作运动时，从动件能够产生周期性的、运动的机构。
2．棘轮机构主要由、和等构件组成。
3．棘轮机构的主动件是，从动件是，机架起固定和支撑作用。
4．棘轮机构的主动件作运动，从动件作性的时停、时动的间歇运动。
5．双向作用的棘轮，它的齿槽是的，一般单向运动的棘轮齿槽是的。
6．为保证棘轮在工作中的可靠和防止棘轮的，棘轮机构应当装有止回棘爪。
7．槽轮机构主要由、、和机架等构件组成。
8．槽轮机构的主动件是，它以等速作运动，具有槽的槽轮是从动件，由它来完成间歇运动。
9．槽轮的静止可靠性和不能反转，是通过槽轮与曲柄的实现的。
10．不论是外啮合还是内啮合的槽轮机构，总是从动件，总是主动件。
11．间歇齿轮机构是由演变来的。
12．间歇齿轮机构从动件的静止可靠性，是通过而实现的。
13．间歇齿轮机构在传动中，存在着严重的，所以只能用在低速和轻载的场合。
14．棘爪和棘轮开始接触的一瞬间，会发生，所以棘轮机构传动的性较差。
15．改变棘轮机构摇杆摆角的大小，可以利用改变曲柄的方法来实现。
16．棘轮转角的大小，除利用调节摇杆摆动角度的大小以外，还可以采用进行控制。
17．双向式对称棘爪棘轮机构，棘轮的齿形和棘爪，都是形式的，所以能方便地实现双向间歇运动。
18．双动式棘轮机构，它的主动件是棘爪，它们以先后次序推动棘轮转动，这种机构的间歇停留时间。
19．摩擦式棘轮机构，是一种无的棘轮，棘轮是通过与所谓棘爪的摩擦块之间的而工作的。
20．双圆销外啮合槽轮机构，当曲柄转一周时，槽轮转过槽口。
21．单边楔形棘爪棘轮机构，不仅棘轮的大小可以调节，而且还能调节棘轮的方向和使棘轮停止转动。
22．在起重设备中，可以使用棘轮机构鼓轮反转。
23．槽轮机构能把主动轴的等速连续，转换成从动轴的周期性的运动。
24．能实现间歇运动的机构，除棘轮机构和槽轮机构等以外，还有机构和机构。
25．棘轮机构的结构简单，制造方便，运转，转角大小方便。
26．棘轮机构的结构，制造，运转，转角大小方便；和棘轮开始接触的会发生冲击，所以传动的较差，因此常用于、、大小需要调整的场合及在起重设备中棘轮反转。
27．槽轮机构是由、、和具有槽的槽轮等所组成，曲柄是_ 件并作等速，从动件是可以作、的间歇运动。
28．有一外槽轮机构，已知槽轮的槽数z = 4，转盘上装有一个拨销，则该槽轮机构的运动系数τ= 。
29．对于原动件转一圈，槽轮只运动一次的槽轮机构来说，槽轮的槽数应不少于；机构的运动系数总小于。
30．棘轮的标准模数m等于棘轮的直径与齿数z之比。
31．棘轮机构和槽轮机构均为运动机构。
32．棘轮机构常用于转角较且需调整转角的传动，而槽轮机构只能用于转角较的间歇传动。
三、判断题1．能实现间歇运动要求的机构，不一定都是间歇运动机构。
（）2．间歇运动机构的主动件，在何时也不能变成从动件。
（）3．能使从动件得到周期性的时停、时动的机构，都是间歇运动机构。
（）4．棘轮机构，必须具有止回棘爪。
（）5．单向间歇运动的棘轮机构，必须要有止回棘爪。
（）6．凡是棘爪以往复摆动运动来推动棘轮作间歇运动的棘轮机构，都是单向间歇运动的。
（）7．棘轮机构只能用在要求间歇运动的场合。
（）8．止回棘爪也是机构中的主动件。
（）9．棘轮机构的主动件是棘轮。
（）10．与双向式对称棘爪相配合的棘轮，其齿槽必定是梯形槽。
（）11．齿槽为梯形槽的棘轮，必然要与双向式对称棘爪相配合组成棘轮机构。
（）12．槽轮机构的主动件是槽轮。
（）13．不论是内啮合还是外啮合的槽轮机构，其槽轮的槽形都是径向的。
（）14．外啮合槽轮机构槽轮是从动件，而内啮合槽轮机构槽轮是主动件。
（）15．棘轮机构和槽轮机构的主动件，都是作往复摆动运动的。
（）16．槽轮机构必须有锁止圆弧。
（）17．只有槽轮机构才有锁止圆弧。
（）18．槽轮的锁止圆弧，制成凸弧或凹弧都可以。
（）19．外啮合槽轮机构的主动件必须用锁止凸弧。
（）20．内啮合槽轮机构的主动件必须使用锁止凹弧。
（）21．止回棘爪和锁止圆弧的作用是相同的。
（）22．止回棘爪和锁止圆弧都是机构中的一个构件。
（）23．棘轮机构和间歇齿轮机构，在运行中都会出现严重的冲击现象。
（）24．棘轮的转角大小是可以调节的。
（）25．单向运动棘轮的转角大小和转动方向，可以采用调节的方法得到改变。
（）26．双向式对称棘爪棘轮机构的棘轮转角大小是不能调节的。
（）27．棘轮机构是把直线往复运动转换成间歇运动的机构。
（）28．槽轮的转角大小是可以调节的。
（）29．间歇齿轮机构，因为是齿轮传动，所以在工作中是不会出现冲击现象的。
（）30．槽轮的转向与主动件的转向相反。
（）31．摩擦式棘轮机构是“无级”传动的。
（）32．利用曲柄摇杆机构带动的棘轮机构，棘轮的转向和曲柄的转向相同。
（）33．锯齿形棘轮的转动方向，必定是单一的。
（）34．双向式棘轮机构，棘轮是齿形是对称形的。
（）35．利用调位遮板，既可以调节棘轮的转向，又可以调节棘轮转角的大小。
（）36．摩擦式棘轮机构可以做双向运动。
（）37．只有间歇运动机构，才能实现间歇运动。
（）38．间歇运动机构的主动件和从动件，是可以互相调换的。
（）39．棘轮机构都有棘爪，因此没有棘爪的间歇运动机构，都是槽轮机构。
（）40．槽轮机构都有锁止圆弧，因此没有锁止圆弧的间歇运动机构都是棘轮机构。
（）41．把主动件的等速转动转换成从动件往复运动的间歇运动机构，也是不完全齿轮传动机构。
（）四、选择题1．当主动件作连续运动时，从动件能够产生周期性的时停、时动的运动。
a.只有间歇运动机构，才能实现b.除间歇运动机构外，其他机构也能实现2．棘轮机构的主动件是。
a. 棘轮b. 棘爪c.止回棘爪3．当要求从动件的转角须经常改变时，下面的间歇运动机构中哪种合适。
a.间歇齿轮机构b.槽轮机构c. 棘轮机构4．利用可以防止棘轮的反转。
a.锁止圆弧b.止回棘爪5．利用可以防止间歇齿轮机构的从动件反转和不静止。
a.锁止圆弧b.止回棘爪6．棘轮机构的主动件，是作的。
a.往复摆动运动b.直线往复运动c.等速旋转运动7．单向运动的棘轮齿形是。
a.梯形齿形b.锯齿形齿形8．双向式运动的棘轮齿形是。
a.梯形齿形b.锯齿形齿形9．槽轮机构的主动件是。
a.槽轮b.曲柄c.圆销10．槽轮机构的主动件在工作中是作运动的。
a.往复摆动b.等速旋转11．双向运动的棘轮机构止回棘爪。
a.有b.没有12．槽轮转角的大小是。
a.能够调节的b.不能调节的13．槽轮机构主动件的锁止圆弧是。
a.凹形锁止弧b.凸形锁止弧14．槽轮的槽形是。
a.轴向槽b.径向槽c.弧形槽15．外啮合槽轮机构从动件的转向与主动件的转向是。
a.相同的b.相反的16．在传动过程中有严重冲击现象的间歇机构，是。
a.间歇齿轮机构b. 棘轮机构17．间歇运动机构把间歇运动转换成连续运动。
a.能够b. 不能18．为了使槽轮机构的槽轮运动系数K大于零，槽轮的槽数z应大于。
a.2b.3c.4d.519．在单向间歇运动机构中，棘轮机构常用于的场合。
a.低速轻载b.高速轻载c.低速重载d.高速重载五、改错题1．槽轮转角的大小是能够改变的。
2．间歇运动机构，能将主动件的连续运动转换成从动件的任意停止和动作的间歇运动。
3．棘轮机构的主动件是棘轮，从动件是棘爪。
4．棘轮机构能将主动件的直线往复运动，转换成从动件的间歇运动。
5．棘轮机构的止回棘爪是主动件。
6．双向式棘轮机构，棘轮的齿形是锯齿形的，而棘爪必须是对称的。
7．锁止圆弧的作用，可以保证棘轮的静止可靠和防止棘轮反转。
8．槽轮转角的大小，可以通过改变曲柄的长度得到实现。
9．槽轮机构的主动件是槽轮。
10．槽轮的槽形都是轴向的。
11．槽轮机构主动件具有锁止凹弧。
12．单向运动的棘轮，其转角大小的调节，只能利用调节曲柄的长度来实现，不能使用调位遮板。
13．有锁止圆弧的间歇运动机构，都是槽轮机构。
14．把等速连续转动运动，转换成间歇运动的机构，只有槽轮机构。
1. 槽轮机构的运动系数的物理意义是什么？为什么运动系数必须大于零而小于1？答槽轮机械铁运动系数的物理意义是指在一个运动循环内，槽轮的运动时间与转臂的运动时间之比。
槽轮的运动是间歇运动，因此运动系数必须大于零而小于1。
2. 不完全齿轮机构安装瞬心线附加杆的目的是什么？答：不完全齿轮机构安装瞬心线附加杆的目的是：减小冲击，提高运动的平稳性。
3. 牛头刨床工作台的横向进给螺杆的导程l =3mm ，与螺杆固联的棘轮齿数z=40。
试求：1）该棘轮的最小转动角度min ϕ是多少？2）该牛头刨床的最小进给量S min是多少？解答：1）rad z 204022min πππϕ===2）mm l S 075.03220/2min min =⨯==πππϕ4. 有外槽轮机构，已知槽轮的槽数z=6，槽轮的停歇时间为每转1s ，槽轮的运动时间为2s/r 。
试求：该槽轮的运动系数τ；该槽轮所需的圆销数K 。
解答：槽轮的运动系数τ： 32212=+=τ 槽轮所需的圆销数k ： 26/12/13/2/12/1=-=-=zk τ1．连续时动时停2．棘轮棘爪机架3．棘爪棘轮4．往复摆动周期5．梯形锯齿形6．静止反转7．曲柄圆销槽轮8．曲柄转动径向9．锁止弧10．槽轮曲柄11．齿轮12．锁止圆弧13．冲击14．冲击平稳15．长度16．遮板17．对称18．两个较短19．棘齿摩擦20．两个21．转角旋转22．阻止23．转动间歇24．平面四杆凸轮25．可靠调节26．简单方便可靠调整棘爪瞬时平稳性低速轻载转角阻止27．曲柄圆销机架径向主动连续转动槽轮时动时停28．1/429．3 1/230．齿顶圆31．间歇32．小大判断题答案：1．√2．．√3．×4．×5．√6．×7．×8．×9．×10．√11．×12．×13．√14．×15．×16．√17．×18．×19．√20．×21．√22．×23．√24．√25．×26．×27．×28．×29．×30．×31．√32．×33．√34．√35．×36．×37．×38．×39．×40．×41．√选择题答案：1.b2.b3.c4.b5.a6.a7.b8.a9.b 10.b 11.b 12.b 13.b 14.b 15.b 16.a 17.b 18.b 19.a改错题答案：1．是能够→是不能够2．任意停止和动作→时停时动3．主动件是棘轮，从动件是棘爪→从动件是棘轮，主动件是棘爪4．直线往复运动→往复摆动运动5．止回棘爪是→棘爪是6．齿形是锯齿形的→齿形是梯形的7．锁止圆弧的→止回棘爪的8．槽轮转角的→棘轮转角的9．是槽轮→是曲柄10．是轴向的→是径向的11．锁止凹弧→锁止凸弧12．只能利用→不仅能利用不能使用→还能使用13．都是槽轮机构→不仅是槽轮机构14．只有槽轮机构→不单有槽轮机构。
