棘轮、槽轮、凸轮、不完全齿轮机构图例

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。

146第十一章 间歇运动机构第一节 棘轮机构一、棘轮机构的工作原理、特点和应用典型的棘轮机构由棘爪1、棘轮2、摇杆3、机架4等组成（图11-1）。

摇杆及铰接于其上的棘爪为主动件，棘轮为从动件。

图11-2所示为外啮合曲柄摇杆式棘轮机构。

当主动曲柄连续转动时，摇杆3往复摆动。

当摇杆逆时针摆动时，棘爪2嵌入棘轮1的齿槽内，推动棘轮沿逆时针方向转过一个角度；当摇杆顺时针摆动时，棘爪4在棘轮齿背上滑过，棘轮静止不动。

在机架上安装止动棘爪可防止棘轮逆转。

工作棘爪和止动棘爪均利用弹簧5使其与棘轮保持可靠接触。

这样，当曲柄连续回转时，棘轮作单向的间歇运动。

如果要求摇杆往复运动时都能使棘轮向同一方向转动，则可采用图11-3所示的双动式棘轮机构。

驱动棘爪可制成钩头（图11-3a ）或直头（图11-3b ）。

如果要求棘轮作双向间歇运动时，可采用具有矩形齿的棘轮以及与之相适应的双向棘爪。

如图11-4所示为矩形齿双向棘轮机构。

图11-4a)的驱动棘爪在实线位置时，棘轮图11-1 棘轮机构的组成 图11-2 外啮合式棘轮机构a) b) a) b)图11-3 双动式驱动棘爪 图11-4 矩形齿双向棘轮机构147作逆时针间歇转动；将驱动棘爪绕A 点翻转成虚线位置时，棘轮作顺时针间歇转动。

如图11-4b ）所示为回转棘爪双向棘轮机构，当棘爪1按图示位置放置时，棘轮2作逆时针间歇转动。

若将棘爪提起，并绕本身轴线转动180°后再插入棘轮齿槽时，棘轮作顺时针方向间歇转动。

若将棘爪提起绕本身轴线转动90°，棘爪将被架在壳体的平面上，使轮与爪脱开，当棘爪往复摆动时，棘轮静止不动。

除外啮合棘轮机构外，还有内啮合棘轮机构（如图11-5）和棘条机构等。

棘轮机构结构简单，但不能传递大的动力，而且传动平稳性较差，不适宜于高速传动。

一般用作机床及自动机械的进给机构，送料机构、刀架的转位机构、精纺机的成型机构、牛头刨床的送进机构等，也广泛用于卷杨机、提升机及牵引设备中，用它作为防止机械逆转的止动器。

45个棘轮机构动图，直观易懂，看到就是赚到编者按今天分享来自越南的设计师Nguyen Duc Thang使用Inventor 绘制了大量经典的棘轮机械结构，直观易懂，看到就是赚到。

1.棘轮机构1将驱动轴的连续旋转直接转换成驱动轴的间断性旋转的设备。

2.棘轮机构2此机制直接将驱动轴的连续旋转转换成驱动轴的间断性旋转。

通过下移蓝色棘爪无需改变输入的运动方向即可改变被驱动轴的运动方向。

3.钣金棘轮传动11）适用于轻负载2）低成本3）适用于大规模生产4）棘爪与棘轮的永久性接触由棘爪的重量维持4.钣金棘轮传动21）适用于轻负载2）低成本3）适用于大规模生产4）棘爪与棘轮的永久性接触由棘爪的重量维持5.棘轮机构3通过调整粉色后盖的位置可以得到绿色轮的不同旋转角度。

拉动橙色棘爪并使其旋转180°可以改变绿色轮的旋转方向。

此机制用于成形器。

6.棘轮机构4棘轮有内齿。

7.棘轮机构5自行车自由轮。

蓝色链轮从脚踏自行车接收运动。

黄色轮毂仅在蓝色链轮顺时针旋转时旋转。

黄色轮毂顺时针旋转对蓝色链轮没有影响。

由于弹簧的作用，红色棘爪总是压向链轮的内齿。

现实中使用了两个棘爪。

8.棘轮机构8绿色输入圆盘通过蓝色棘爪使得输出棘轮间断性旋转。

粉色和黄色销控制棘轮的停止时间。

每一个销使得棘轮在输入圆盘旋转1/8周期间停止。

由于弹簧（未显示）的作用，蓝色棘爪总是压向棘轮齿。

9.棘轮机构9有两个棘爪。

粉色棘爪推动棘轮。

绿色棘爪在粉色棘爪反向运动时维持棘轮静止。

10.棘轮机构12有两个棘爪。

绿色棘爪推动粉色齿轮，且不是一直与其接触（不同于普通棘轮机构）。

蓝色棘爪在绿色棘爪不推动齿轮时维持棘轮静止。

11.销齿轮棘轮机构1输入：粉色曲柄持续性旋转。

输出：黄色销齿轮。

重力维持蓝色棘爪和销齿轮的接触。

12.棘轮机构13黄色输入圆盘通过橙色棘爪使得绿色输出棘轮间断性旋转。

蓝色凸轮的长度调节棘轮的运动时间。

13.棘轮机构15有两个棘爪。

粉色棘爪推动棘轮。