机械设计基础 第4章 间歇运动机构

4.2.3 棘轮机构的应用
1 进给
在机械传动中，除了常用平 面连杆机构和凸轮机构外，还 广泛应用其他机构，如图5-1所 示为牛头刨床工作台进给棘轮 机构。该机构的作用是把曲柄 的连续转动通过棘轮机构变成 时动时停的间歇运动，通过丝 杠、螺母带动工作台作横向间 歇送进运动，使牛头刨床完成 工件的刨削加工。
02 棘轮机构
4.2.1 棘轮机构的工作原理
棘轮机构由棘轮、棘爪、摇杆及机架等组成，如图5-5所示。主动件棘爪 铰接在 连杆机构的摇杆 上，当摇杆顺时针摆动时，棘爪推动棘轮 转过一定的角度；当 摇杆逆时针摆动时，止退棘爪 阻止棘轮转动，棘爪在棘齿背上滑过，此时棘轮停 歇不动。因此，在摇杆作往复摆动时，棘轮作单向时动时停的间歇运动。
棘爪
小链轮
轮毂（后轮）
图5-11 内啮合棘轮机构
03 槽轮机构
4.3.1 槽轮机构的工作原理
1. 组成：带圆销的拨盘、带有径向 槽的槽轮。拨盘和槽轮上都有锁 止弧：起锁定作用。
2. 工作过程：拨盘连续回转，当两 锁止弧接触时，槽轮静止；反之 槽轮运动。
3. 作用：将连续回转变换为间歇转 动。
4.3.2 槽轮机构的类型
齿式棘轮机构
摩擦式棘轮机构
4.2.2 棘轮机构的类型
按其工作原理可分： 齿式棘轮机构和摩擦式棘轮
机构。
齿式棘轮机构
摩擦式棘轮机构
4.2.2 棘轮机构的类型
按啮合情况分： 外“啮合”和内“啮合”两种型式。
摇杆 止回棘爪
棘爪 棘轮
内啮合齿式棘轮机构
4.2.2 棘轮机构的类型
按从动件的运动形式不同分： 单动式棘轮机构、双动式棘轮机构、可变向棘轮机构
感谢观看
机械设计基础
定的位置。 d) 内啮合不完全齿轮机构的工作原理与外啮合不完全齿轮机构相似，只是主、从动轮同向转
动。
Байду номын сангаас
4 不完全齿轮机构
a) 不完全齿轮机构的特点： b) 不完全齿轮机构功能与棘轮、槽轮机构相似，都是间歇运动机构，
但又有其特点。 c) 不完全齿轮机构结构简单，制造方便，从动轮的运动时间和静止时
间的比例可在较大范围内变化。虽然不完全齿轮机构在工作时，其 从动轮在进入和退出啮合时角速度发生突变，有较大的冲击，但在 运动过程中比较平稳。 d) 不完全齿轮机构的应用： e) 不完全齿轮机构一般适用于低速轻载场合，如多工位自动或半自动 机械工作台的间歇转位及某些间歇进给机构中。
机械设计基础
目录 CONTENTS
01 概述 02 棘轮机构 03 槽轮机构 04 不完全齿轮机构
01 概述
4.1 概述
a) 在机械系统的驱动、传动、控制和操作装置中，经常需要用到某些能将主动件的连续运动转换为运 动件时停时动的规律性间歇运动的机构，这类机构统称为间歇运动机构。
b) 常见的间歇运动机构有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构等。
4.3.3 槽轮机构的特点和应用
槽轮机构的特点： a) 槽轮机构的结构简单，工作可靠。槽轮在进入和退出啮合时比棘轮
平稳，但仍然存在有限值的加速度突变，即存在柔性冲击。 b) 槽轮在转动过程中，其角速度和角加速度有较大的变化。槽轮的槽
数z越少，变化就越大。 所以槽数不宜选得过少，一般取：z=4～ 8。 c) 槽轮每次转过的转角是不可调的。槽数受结构限制又不能过多，所 以在转角太小的场合下，不宜使用槽轮机构。 d) 槽轮机构的应用： e) 用于转速较低、转角较大且不需调节的场合。
4.2.3 棘轮机构的应用
2 制动
如图所示为起重设备中的棘轮制动器。 正常工作时，卷筒逆时针转动，棘爪 在棘轮齿背上滑过。当突然停电或原 动机出现故障时，卷筒在重物的作用 下有顺时针转动的趋势。此时，棘爪 与棘轮啮合，阻止卷筒逆转，起制动 作用。
4.2.3 棘轮机构的应用
3 超越
内啮合棘轮机构是自行车后轮上的 “飞轮”机构，当脚蹬转动时，经大链 轮和链条带动内齿圈具有棘齿的小链轮 逆时针转动，再通过棘爪的作用，使轮 毂（和后车轮为一体）逆时针转动，从 而驱使自行车前进。当自行车后轮的转 速超过小链轮的转速（或自行车前进而 脚蹬不动）时，轮毂便会超越小链轮而 转动，让棘爪在棘轮齿背上滑过，从而 实现了从动件相对于主动件的超越运动， 这种特性称为超越。
根据啮合情况不同，分为 外啮合槽轮机构 内啮合槽轮机构
槽轮
拨盘
图5-12 外槽轮机构
槽轮 拨盘
图5-13 内槽轮机构
4.3.2 槽轮机构的类型
根据拨盘上的圆柱销数目不同，分为 单销槽轮机构、双销槽轮机构、多销槽轮机构
槽轮
拨盘
4.3.2 槽轮机构的类型
根据构建是否在同一平面内运动，分为 平面槽轮机构、空间槽轮机构
04 不完全齿轮机构
4 不完全齿轮机构
a) 不完全齿轮机构的主动轮1只有一个或几个齿，从动轮2上有若干轮齿及锁止弧。当主动轮 1作连续转动时，从动轮2作间歇单向转动。
b) 主动轮1逆时针转一周，从动轮2顺时针转四分之一周。 c) 当从动轮处于停歇位置时，从动轮的锁止弧S2被主动轮的锁止弧S1锁住，使从动轮停在确