5-3棘轮和槽轮机构

在各类机械中，常需要某些构件实现周期性的运动和停歇。

能够将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运动和停歇的机构称为间歇运动机构。

而实现间歇运动的四种常用机构分别为：棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构和不完全齿轮机构。

一、棘轮机构棘轮机构的类型很多，从工作原理上可分为轮齿啮合式和摩擦式棘轮机构；从结构上可分为外啮合式和内啮合式棘轮机构；从传动方向上分为单向（单动和双动）式和双向式棘轮机构。

棘轮机构是把摇杆的摆动转变为棘轮的间歇回转运动。

其优点轮齿式棘轮机构运动可靠，棘轮转角容易实现有级调节，但在工作过程中棘爪在齿面上滑行，齿尖易磨损并伴有噪音，同时为使棘爪能顺利落入棘轮槽，摇杆摆角应略大于棘轮转角，这样就不可避免地存在空程和冲击，在高速时尤其严重，所以常用在低速、轻载下实现间歇运动。

摩擦式棘轮机构传递运动平稳、无噪声，棘轮转角可作无级调节。

图1 单向轮齿啮合式棘轮但由于运动准确性差，不宜用于运动精度要求高的场合。

在工程实践中，棘轮机构常用于实现间歇送进（如牛头刨床）、止动（如起重和牵引设备中）和超越（如钻床中以滚子楔块式棘轮机构作为传动中的超越离合器，实现自动进给和快速进给功能）等场合。

图2 摩擦式棘轮二、槽轮机构槽轮机构又称马尔他机构或日内瓦机构，也是常用的间歇运动机构之一。

普通平面槽轮机构有外接式槽轮机构（图3）和内接式槽轮机构（图4）两种类型。

它主要是由带有均布的径向开口槽的槽轮２、带有圆柱销Ａ的拔盘１以及机架组成。

图3 外接式槽轮机构图4 内接式槽轮机构槽轮机构的工作过程是：主动拨盘１上的圆柱销Ａ进入槽轮２上的径向槽以前，拔盘上的凸锁止弧α将槽轮上的凹锁止弧β锁住，则槽轮静止不动。

当拔盘圆柱销Ａ进入槽轮径向槽时，凸、凹锁止弧刚好分离，圆柱销可以驱动槽轮转动。

当圆柱销脱离径向槽时，凸锁止弧又将凹锁止弧锁住，从而使槽轮静止不动。

因此，当主动拨盘作连续转动时，槽轮被驱动作单向的间歇转动。

外接式槽轮机构的主动拨盘１与槽轮２转向相反；内接式槽轮机构的主动拨盘１与槽轮２转向相同，且传动平稳、占空间小，槽轮停歇时间较短。

第四节棘轮、槽轮机构的⼯作原理、类型和应⽤螺旋机构章节内容第三章其他常⽤机构 §3-1 棘轮、槽轮机构的⼯作原理、类型和应⽤§3-2 螺旋机构教学⽅式讲授教学时数2教学⽬的与要求理解棘轮机构和槽轮机构的⼯作原理，掌握螺旋齿轮的类型和参数，理解⼏种螺旋机构的特点教学内容⼀、检查⼈数：⼆、复习提问：1、何谓凸轮轮廓曲线？对⼼直动从动件盘形凸轮和对⼼直动滚⼦从动件盘形凸轮的轮廓有什么区别？2、凸轮机构r T 、a 、r b 的确定三、重点与难点：1.重点：棘轮机构和槽轮机构的⼯作原理；螺纹的参数2.难点：棘轮机构和槽轮机构的⼯作原理四、新课：第三章其他常⽤机构§3-1 棘轮、槽轮机构的⼯作原理、类型和应⽤§3.1.1棘轮机构⼀、棘轮机构的⼯作原理棘轮机构双向棘轮机构棘轮机构由棘轮、棘抓、摇杆及机架组成。

⼯作原理是利⽤棘⽖与棘轮上棘齿的啮合与分离，实现周期性间歇运动的机构。

形式：外啮合、内啮合轮齿形状：锯齿形、矩形。

做单向间歇运动的棘轮⽤锯齿形齿，可换向的棘轮⽤矩形齿。

回转棘⽖双向棘轮机构双棘⽖棘轮机构双棘⽖棘轮机构,在摇杆上安装两个棘⽖，可提⾼棘轮运动的次数，缩短停歇的时间，⼜叫快动棘轮机构。

⼆、棘轮转⾓的调节1.调节摇杆摆动⾓度的⼤⼩，控制棘轮的转⾓2.⽤遮板调节棘轮转⾓三、棘轮机构的特点与应⽤1、送进和输送2、制动3、超越§3.1.2槽轮机构⼀、槽轮机构的⼯作原理槽轮机构由带圆销的拨盘、具有径向槽的槽轮和机架组成。

拨盘为主动件，做匀速运动。

在圆销未进⼊径向槽时，拨盘的凸圆弧转⼊槽轮的凹弧，槽轮因受凹凸两弧锁合，故静⽌不动。

当拨盘上的凸弧端点A刚好处于槽轮凹弧的中点时，凹凸两弧的锁⽌作⽤终⽌，圆销恰好进⼊径向槽驱动槽轮转动；当圆销开始脱离径向槽时，拨盘上的凸弧⼜开始将槽轮锁住，槽轮⼜静⽌不动。

当拨盘1继续转动时，上述过程重复出现。

⼀、槽轮机构的类型、特点及应⽤（1）类型：外槽轮、内槽轮依据机构中圆销的数⽬，外槽轮有单元销、双圆销、多圆销之分。

第6章间歇运动机构6.1 复习笔记【通关提要】本章主要介绍了棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮间歇运动机构这四种间歇运动机构的基本原理和特点。

学习时需要牢记特点和相关计算公式。

本章多以判断题和简答题的形式出现，但是在考研中本章出现的几率较小，复习时需酌情删减内容，重点记忆。

【重点难点归纳】一、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构三种间歇运动机构原理比较（见表6-1-1）表6-1-1 三种间歇运动机构原理比较二、棘轮机构（见表6-1-2）表6-1-2 棘轮机构图6-1-1 棘爪受力分析三、槽轮机构（见表6-1-3）表6-1-3 槽轮机构四、不完全齿轮机构（见表6-1-4）表6-1-4 不完全齿轮机构五、凸轮间歇运动机构1．形式凸轮间歇运动机构通常有两种形式：圆柱形凸轮间歇运动机构和蜗杆形凸轮间歇运动机构。

2．优点运转可靠、传动平稳、定位精度高，适用于高速传动，转盘可以实现任何运动规律，转盘转动与停歇时间的比值可以通过改变凸轮推程运动角来得到。

6.2 课后习题详解6-1 已知一棘轮机构，棘轮模数m＝5mm，齿数z＝12，试确定机构的几何尺寸并画出棘轮的齿形。

解：顶圆直径D＝m z＝5×12mm＝60mm齿高h＝0.75m＝0.75×5mm＝3.75mm齿顶厚a＝m＝5mm齿槽夹角θ＝60°棘爪长度L＝2πm＝2π×5mm＝31.4mm棘轮的齿形如图6-2-1所示。

图6-2-16-2 已知槽轮的槽数z＝6，拨盘的圆销数K＝1，转速n1＝60r/min，求槽轮的运动时间t m和静止时间t s。

解：槽轮机构的运动特性系数：τ＝t m/t＝2φ1/（2π）＝（z－2）/（2z）＝1/3。

拨盘转速n1＝60r/min，故拨盘转1转所用的时间为1s。

槽轮的运动时间：t m＝τt＝1/3s。

槽轮的静止时间：t s＝t－t m＝2/3s。