棘轮机构(3)(精品 值得参考)

棘轮机构科技名词定义中文名称：棘轮机构英文名称：ratchet mechanism定义：含有棘轮和棘爪的主动件作往复运动，从动件作步进运动的机构。

所属学科：机械工程（一级学科）；机构学（二级学科）；其他机构（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布棘轮机构示意图棘轮机构（ratchet and pawl），由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。

棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。

在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。

棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。

棘轮机构简介棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。

棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。

为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。

摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现，在传递很小动力时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。

棘轮每次转过的角度称为动程。

动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以请高手指点QQ 906468771在运转过程中加以调节。

如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。

一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。

主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。

当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。

当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。

因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。

棘轮机构棘轮机构 将主动件的均匀转动转换为时转时停的周期性运动机构，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。

下⾯是⼩编整理的棘轮机构的内容，⼀起来看看吧。

棘轮机构（ratchet and pawl），由棘轮和棘⽖组成的⼀种单向间歇运动机构。

棘轮机构常⽤在各种机床和⾃动机中间歇进给或回转⼯作台的转位上，也常⽤在千⽄顶上。

在⾃⾏车中棘轮机构⽤于单向驱动，在⼿动绞车中棘轮机构常⽤以防⽌逆转。

棘轮机构⼯作时常伴有噪声和振动，因此它的⼯作频率不能过⾼。

中⽂名 棘轮机构 外⽂名 ratchet and pawl 类型 单向间歇运动机构 组成 棘轮和棘⽖ 简介 棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。

棘轮机构⽰意图棘轮轮齿通常⽤单向齿，棘⽖铰接于摇杆上，当摇杆逆时针⽅向摆动时，驱动棘⽖便插⼊棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针⽅向摆动时，棘⽖在棘轮上滑过，棘轮停⽌转动。

为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装⽌逆棘⽖。

摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现，在传递很⼩动⼒时，也有⽤电磁铁直接驱动棘⽖的。

棘轮每次转过的⾓度称为动程。

动程的⼤⼩可利⽤改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等⽅法调节，也可以在运转过程中加以调节。

如果希望调节的精度⾼于⼀个棘齿所对应的⾓度，可应⽤多棘⽖棘轮机构。

⼯作原理 棘轮机构的`基本模式和⼯作原理图⽰为机械中常⽤的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘⽖，棘轮、⽌回棘⽖和机架组成。

主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘⽖⽤转动副相联。

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，使棘轮跟着转过⼀定⾓度，此时，⽌回棘⽖在棘轮的齿背上滑动。

当主动件顺时针⽅向转动时，⽌回棘⽖阻⽌棘轮发⽣顺时针⽅向转动，⽽驱动棘⽖却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静⽌不动。

因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。

棘轮机构棘轮机构将主动件的均匀转动转换为时转时停的周期性运动机构，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。

间歇机构类型很多，只介绍常用的棘轮机构和槽轮机构。

一、棘轮机构1.棘轮机构的组成如图６-２８所示，该机构由棘轮、棘爪和机架等组成。

当摇杆向左摆动时，装在摇杆上的棘爪嵌入棘轮的齿槽内，推动棘轮朝逆时针方向转过一角度；当摇杆向右摆动时，棘爪便在棘轮的齿背上滑回原位，棘轮静止不动。

为了使棘轮的静止可靠和防止棘轮的反转，在机架上安装止回棘爪。

这样，当曲柄作连续回转时，棘轮只能作单向的间歇运动。

2.棘轮机构的类型（１）单向式棘轮机构单向式棘轮机构如图６-２８所示。

（２）双向式棘轮机构双向式棘轮机构如图６-２９所示，把棘轮的齿制成矩形，棘爪制成可翻转的。

当棘爪处在图示位置Ｂ时，棘轮获得逆时针单向间歇运动；而当把棘爪绕其销轴Ａ翻转到虚线所示位置Ｂ′时，棘轮即可获得顺时针单向间歇运动。

图6-28图6-29（３）双动式棘轮机构双动式棘轮机构如图６-３０所示，它同时应用两个棘爪，分别与棘轮接触。

当主动件作往复摆动时，两个棘爪都能先后使棘轮朝同一方向转动。

棘爪的爪端形状可以是直的，也可以是带钩头的，这种机构使棘轮转速增加一倍。

图6-30（４）摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构是一种无棘齿的棘轮，靠摩擦力推动棘轮转动和止动，如图６-３１所示，棘轮是通过与右棘爪之间的摩擦来传递转动的，图示为逆时针转动，上棘爪是用来作反向制动用的。

（５）防止逆转的棘轮机构棘轮机构中棘爪常是主动件，棘轮是从动件。

如图６-３２所示，起重设备中常应用这种机构，图示当转动的鼓轮带动物件上升到所需的高度位置时，鼓轮就停止转动，棘爪依靠弹簧嵌入棘轮的轮齿凹槽中，这样就可以防止鼓轮在任意位置停留时会产生的逆转，保证起重工作安全可靠。

图6-31图6-32槽轮机构槽轮机构二、槽轮机构1.槽轮机构的组成槽轮机构如图６-３３所示。

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。

第二节 棘轮机构一、棘轮机构的工作原理和类型1、棘轮机构的组成及工作原理机构组成：它主要有摇杆、棘爪、棘轮、制动爪和机架组成。

弹簧使制动爪和棘轮保持接触。

工作过程：摇杆逆时针摆动——棘爪插入齿槽——棘轮转过角度——制动爪划过齿背，摇杆顺时针摆动——棘爪划过脊背——制动爪组织棘轮作顺时针转动——棘轮静止不动，此当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮将作单向间歇转动。

2、棘轮机构的类型分类：齿式棘轮机构、摩擦式棘轮机构齿式棘轮机构：内啮合、外啮合锯齿型、矩形齿。

二、棘轮转角大小的调节方法1、改变曲柄长度：改变曲柄长度，可改变摇杆的最大摆角的大小、从而调节棘轮转角。

2、用覆盖罩调节转角：在摇杆摆角ψ不变的前提下，转动覆盖罩遮挡部分棘轮，可调节棘轮转角的大小。

3、用双动棘爪调节机构转角。

三、齿式棘轮机构的特点及应用优点：结构简单，制造方便，工作可靠，棘轮每次转动的转角等于棘轮齿矩角的整数倍，广泛用于各类机械中。

缺点：工作时冲击较大，棘爪在齿背上滑国时会发出噪声。

适用与低速、轻载和棘轮转角不大的场合。

1、间歇进给式输送：牛头刨床进给机构，浇铸式流水进给装置。

2、超越运动与超越离合器：自行车飞轮。

四、摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构是依靠主动棘爪与无齿棘轮之间的摩擦力来推动棘轮转动的，所以摩擦力要足够大。

第三节 槽轮机构一、槽轮机构的组成和工作原理分类：外槽轮机构、内槽轮机构。

组成：主动拨盘、从动槽轮和机架。

工作原理：拨盘以等角速度叫作连续回转，槽轮作间歇运动。

当拨盘上的圆柱销没有进入槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁止弧面被拔盘上的外凸锁止弧面卡住，槽轮静止不动。

当圆柱销进入槽轮的径向槽时，锁止弧面被松开，则圆柱销驱动槽轮转动。

当拨盘上的圆柱销离开径向槽时，下—个锁止弧面又被卡住，槽轮又静止不动。

内啮合棘轮机构 外啮合棘轮机构空间棘轮机构由此将主动件的连续转动转换为从动槽轮的间歇转动。

槽轮每一次转动转过的角度为Z /22πψ=（Z 为曹数）；而主动拨盘转动一周，槽轮转动的次数取决于主动销数k 。

间歇运动机构——-棘轮机构
教学目标：
1．了解棘轮机构的组成及类型。

2．了解棘轮机构的特点及应用。

教学重点：棘轮的组成。

教学难点：棘轮机构的应用。

教学方法：讲解法、讨论法。

教学过程：
复习提问：铰链四杆机构由哪几部分组成?有何运动特点？
在生产中，动力机一般都是输出连续运动的，而有些机器的工作部分却需要作周期性的时动时停的间歇运动。

能将主动件的连续运动转换成从动件周期性间歇运动的机构称为间
歇运动机构。

棘轮机构、槽轮机构是两种应用广泛的间歇运动机构。

引入新课：
一、棘轮机构与运动特点
1. 棘轮机构的组成：棘爪、棘轮、机架等三构件。

2.运动特点
（1）主动轮作连续的匀速转动，转化成间歇的断续的运动。

转角准确、有级调节，棘轮的转角比较小，一般不大于45°。

摩擦式可无级调节转角，运动平稳。

外接式，尺寸大；内接式，结构紧凑。

（2）噪音、冲击、磨损铰大。

不适用于高速。

（3）可用改变摇杆摆角或在棘轮上加遮板调节转角。

齿啮式棘轮机构转角的调节
（4）双向式棘爪调节棘轮转向。

双向式棘轮机构
二、主要参数
1.棘轮齿数z
2.棘轮齿距P
3.棘轮模数m
4.棘轮齿面倾角φ
三、棘轮机构的应用
浇注输送装置中的棘轮机构起重设备中的棘轮机构练习：棘轮机构有何特点？应用于什么场合？
小结
布置作业： 1.复习课本P133----P136。