槽轮、棘轮在生活中的应用

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。

棘轮的工作原理
棘轮是一种常用的机械装置，它由一对或多对齿轮组成。

棘轮的工作原理是基于齿轮之间的相互作用，通过齿轮之间的正向运动和反向运动来实现特定的功能。

棘轮的工作原理可以简单描述如下：当一个齿轮试图旋转时，其齿尖会与另一个齿轮的棘齿接触并锁定。

在这种情况下，两个齿轮之间会产生摩擦力，阻止旋转。

当施加足够的力矩以克服摩擦力时，第一个齿轮将开始旋转，并传递动力到下一个齿轮。

棘轮的关键部分是棘齿，它们是一些小而尖的齿或凸起，用于阻止齿轮的反向旋转。

当齿轮试图逆时针旋转时，它的齿尖与棘齿相互作用，导致齿轮无法继续向前旋转。

这种阻力意味着只有当施加足够大的力矩时，齿轮才能克服摩擦力并继续旋转。

棘轮广泛应用于各种机械装置中，例如手动工具、车辆传动系统、钟表等。

通过精心设计齿轮的大小、形状和位置，可以实现不同的功能和运动要求。

总的来说，棘轮的工作原理是借助摩擦力和齿轮锁定来实现动力传递和控制。

常用机械传动方法的分析与运用摘要：机器是人类的伟大发明，是现代人类必不可少的好帮手。

有了各种机器的帮助。

人们的生产生活变得更加便捷．机器在很大程度上解放人类。

机器实现的是运动和动力的转换。

他要利用传动装置才能把原动机的运动和动力传递给工作机构．才能最终实现代替和减轻人类劳动的目的。

本文概述了机械传动的常用类型，分析了常用机械传动特点．为实现各种传动机构的合理组合提供参考。

关键词：机器；机械传动；特性；应用引言综合近些年的国内发展态势，能够发现国家越来越重视动车的建设。

相关部门加大对于高铁普及建设的投资力度，城市内部动车得到了一定程度的发展，但是，随之也出现了一部分发展阻力。

比如说，在日常的运营过程当中，会出现动车晚点，还有内部模块监控职能发挥不到位，故障漏油等现象。

追究其本质原因，主要是由于系统当中存在漏洞，其中的牵引供电系统就会影响到高铁动车的正常工作。

国内有很多学者针对这一现象进行了具体的探究，发现其中占大比例的故障问题就是接触网系统故障。

一、常用机械传动的特点分析1.摩擦传动摩擦传动的一种形式是摩擦轮传动。

摩擦轮传动具有传动平稳，噪声小，有过载保护作用。

可在运动中平稳地调整传动比，可用于无级变速。

但轴和轴承上作用力很大．不适宜传递大功率，有滑动，传动比不能保持恒定，工作表面摩擦较快，寿命较短．效率低。

另外一种形式的摩擦传动是带传动。

带传动是一种具有中间挠性件的传动．特点是中心距变化范围大．可用于较远距离的传动。

传动平稳，噪声小，能够缓和冲击，吸收振动，具有过载保护作用。

结构简单，成本低，安装要求不高。

其主要缺点是有滑动．传动比不能保持恒定，外廓尺寸较大，轴和轴承上作用力较大。

2.啮合传动广义的啮合传动包括齿轮传动．蜗杆传动，链传动和螺旋传动等几种常用形式。

其中齿轮传动具有外廓尺寸小，效率高，传动比恒定．圆周速度及功率范围广等优点，所以应用广泛。

缺点是制造和安装要求精度高．不能缓冲吸振．无过载保护作用．有噪声。

机械原理与设计（一）课程思政方案及实施案例
一、素质目标
1)具有追求真理、实事求是、勇于探究与实践的科学精神；
2)养成良好的自我学习和信息获取能力；
3)提升学生创新设计能力；
4)良好的交流、沟通、与人合作的能力
三、实施案例
案例1：机器与机构
以单缸四冲程内燃机为例，它属于动力机器，该机器内含三种机构：曲柄滑块机构、凸轮机构、齿轮机构。

其中由缸体、活塞、连杆、和曲轴组成曲柄滑块机构，当燃气在缸体内腔燃烧膨胀而推动活塞移动时，通过连杆带动曲轴围绕其轴线转动，从而实现了从移动到时转动运动形式的转换。

这三种机构按照一定的时间顺序相互协调、协同工作，将燃油燃烧的热能转变为曲轴转动的机械能，从而使这台机器输出旋转运动和驱动力矩，成为能做有用功的机器。

通过该环节的教学实施，可以培养学生一丝不苟、互相配合、注重团队的工匠精神。

案例2：前段时间因为韩国部署萨德导弹事件引发空前的爱国热潮，我也在思考如何在课堂中引入这一事件，激发学生的爱国心，激发学生对机械专业的热爱。

萨德导弹就是军工机械，从机械大概念来说就是机械，在我教学的机械原理与设计课程中，在教学内容引入后，与学生一起讨论，一起学习，起到了良好的爱国主义教育效果，也促进了学生进一步学好机械专业的决心和信心。

生活中的滑轮
生活就像一台复杂的机器，而滑轮就是其中不可或缺的一部分。

在我们的日常
生活中，滑轮扮演着重要的角色，它们让我们的生活变得更加便利和高效。

首先，让我们来看看家庭中的滑轮。

在家里，滑轮广泛应用于各种家具和设备中。

例如，门窗上的滑轮让我们可以轻松地打开和关闭它们，让空气和阳光自由流通。

抽屉和柜子里也有滑轮，它们让我们可以轻松地打开和关闭家具，方便我们存放和取出物品。

此外，厨房里的滑轮也起着重要的作用，比如在搅拌机和榨汁机中，滑轮让我们可以轻松地调整和控制设备的速度和力度，让烹饪变得更加方便和快捷。

除了家庭生活，滑轮在工作和生活中也扮演着重要的角色。

在工厂和仓库中，
滑轮被广泛应用于吊装和输送设备中，让重物可以轻松地移动和运输。

在运输行业中，滑轮也被广泛应用于汽车和火车的传动系统中，让车辆可以顺利地行驶和转向。

在建筑行业中，滑轮也被广泛应用于吊装和起重设备中，让建筑工人可以轻松地进行高空作业。

总的来说，生活中的滑轮无处不在，它们让我们的生活变得更加便利和高效。

正是因为有了滑轮，我们的生活才变得如此美好和便捷。

让我们珍惜滑轮，让它们继续为我们的生活带来便利和舒适。

间歇运动机构的特点和应用棘轮机构的类型和特点齿式棘轮机构优点：1．齿式棘轮机构的结构简单，运动可靠; 2．主从动关系可互换，动程可在较大范围内调节，动停时间比可通过选择合适的驱动机构实现。

缺点：动程只能有级调节；有噪声、冲击、磨损，不宜用于高速场合。

摩擦式棘轮机构特点：1．摩擦式棘轮机构传动平稳、无噪音，传递扭矩较大，动程可无级调节。

2．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。

6.2.3 棘轮机构的功能棘轮机构种类繁多，运动形式多样，在工程实际中得到了广泛的应用。

其主要功能如下：槽轮机构的特点和应用1. 槽轮机构的特点:槽轮机构能准确控制转角、工作可靠、机械效率高，与棘轮机构相比，工作平稳性较好，但其槽轮机构动程不可调节、转角不可太小，销轮和槽轮的主从动关系不能互换、起停有冲击。

槽轮机构的结构要比棘轮机构复杂，加工精度要求较高，因此制造成本上升。

2. 槽轮机构的应用：槽轮机构一般应用于转速不高和要求间歇转动的机械当中，如自动机械、轻工机械或仪器仪表等。

右图为槽轮机构用于电影放映机中作为送片机构。

凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构的特点和应用1．凸轮式间歇运动机构的特点前面介绍的棘轮机构和槽轮机构，由于它们的结构、运动和动力条件的限制，一般只能用于低速场合；而凸轮式间歇运动机构则可以通过适当选择从动件的运动规律和合理设计凸轮的轮廓曲线，可减小动载荷和避免刚性与柔性冲击，可适用于高速运转的场合。

凸轮式间歇运动机构运转可靠、转位精确、无需专门的定位装置，但凸轮式间歇运动机构精度要求较高、加工比较复杂、安装调整比较困难。

2．凸轮式间歇运动机构的应用凸轮式间歇运动机构在轻工机械、冲压机械等高速机械中常用作高速、高精度的步进进给、分度转位等机构。

不完全齿轮机构不完全齿轮机构的特点和应用1．不完全齿轮机构的特点不完全齿轮机构从动轮运动的角度变化范围较大，设计较灵活，易实现一个周期中的多次动、停时间不等的间歇运动。

对槽轮机构系统进行评价和分析槽轮机构：槽轮即开有槽口的轮，槽轮与装有圆销的曲柄和机架共同组成步进运动，主要应用于间歇性传动。

优点：槽轮机构结构简单，易加工，工作可靠，能准确控制转角，机械效率高；
缺点：槽轮在起、停时的加速度大，有冲击，并随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不宜用于高速，多用来实现不需经常调节转位角度的转位运动。

槽轮与棘轮机构的原理及应用
应用于电影放映机，车床砖塔刀架及纺织设备中。

棘轮机构：由棘爪推动作步进运动，这种啮合运动的特点是棘轮只能向一个方向旋转，而不能倒转。

棘轮结构简单，运动可靠，适合低速运动，运动精度不高，噪音大。

1.棘轮扳手。

利用棘轮机构原理制造的快速扳手。

例如：棘轮梅花扳手，棘轮六角扳手。

2.工业棘轮产品。

一种手动螺丝松紧工具，单头、双头多规格活动柄棘轮梅花扳手（固定孔的）。

是由不同规格尺寸的主梅花套和从梅花套通过铰接键的阴键和阳键咬合的方式连接的。

由于一个梅花套具有两个规格的梅花形通孔，使它可以用于两种规格螺丝的松紧，从而扩大了使用范围，节省了原材料和工时费用。

活动扳柄
可以方便地调整扳手使用角度。

这种扳手用于螺丝的松紧操作，具有适用性强，使用方便和造价低的特点。

3.棘轮（乐器）是敲击乐器的一种。

原理和工业用的棘轮一样，装有一个只能单方向转动的齿轮，以及在齿牙边装上数块薄木片。

当齿轮转动时，齿牙触及薄木片令到其弯曲，及后木片反弹回原位并接触下一个齿牙，期间两者的磨擦及撞击产生了“啪、啪”声的声响。

棘轮效应，又称制轮作用，是指人的消费习惯形成之后有不可逆性，即易于向上调整，而难于向下调整。

槽轮、棘轮在生活中的应用在我们的日常生活中，许多机械装置都在默默地发挥着作用，为我们的生活带来便利。

其中，槽轮和棘轮就是两种看似不起眼，却在很多领域有着广泛应用的机械零件。

槽轮，也被称为马尔他机构，它由带有圆销的主动拨盘、具有径向槽的从动槽轮以及机架组成。

槽轮的工作原理相对简单，主动拨盘上的圆销进入槽轮的径向槽时，会带动槽轮转动一定的角度；当圆销离开径向槽时，槽轮会停止转动。

这种间歇运动的特性使得槽轮在很多设备中都有出色的表现。

比如在电影放映机中，槽轮就发挥着关键作用。

为了让观众能够看到连续的画面，电影胶片需要以一定的速度和间歇时间进行移动。

通过精心设计的槽轮机构，能够准确地控制胶片的间歇移动，确保每一幅画面在银幕上停留足够的时间，让我们的眼睛能够捕捉到清晰稳定的影像。

再看工厂中的自动化生产线，槽轮也常常被用于实现物料的间歇输送。

在某些生产环节，物料需要在特定的时间和位置进行加工或处理，槽轮的间歇运动特性能够很好地满足这一需求，提高生产效率的同时保证了生产的准确性和稳定性。

棘轮则是一种具有齿形表面的轮子，它通常与棘爪配合使用，只能向一个方向转动。

当主动件逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，推动棘轮转过一个角度；当主动件顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮的齿背上滑过，棘轮静止不动。

自行车就是一个常见的应用棘轮的例子。

在后轮的花鼓内部，通常会安装一个棘轮结构。

当我们向前蹬脚踏板时，链条带动棘轮顺时针转动，从而驱动后轮向前滚动；而当我们停止蹬踏或者滑行时，棘轮能够防止后轮倒转，保证自行车能够持续前进。

另外，在一些手动工具中，棘轮也有重要的应用。

例如棘轮扳手，它可以让我们在拧紧或松开螺丝时，无需反复取下和重新套上扳手，只需单向转动扳手即可，大大提高了工作效率。

而且，在一些需要反复拉伸和放松的装置中，如帐篷的伸缩结构，棘轮也能起到锁定和释放的作用，方便我们根据需要调整长度。

除了上述提到的应用，槽轮和棘轮在一些玩具和游乐设施中也能见到它们的身影。