棘轮机构的常用类型及特点
棘轮机构
2、工作原理
当主动摇杆逆时针摆动时，摇杆上铰接的棘爪插入棘轮的齿间，推动 棘轮同向转动一定角度。当主动摇杆顺时针摆动时，止动爪阻止棘轮反向 转动，此时棘爪在棘轮的齿背上滑回原位，棘轮静止不动。即：
“利用棘爪的往复摆动 实现棘爪与棘轮的啮合 与分开，驱动棘轮做时 动时停的间歇运动 。”
2
பைடு நூலகம்
二、棘轮机构的类型、特点
2、按棘轮的运动方向，棘轮机构可分为单向棘轮机构（图1）和可 变向棘轮机构（图3）。
图3 可变向棘轮机构
当棘轮齿制成方形时，则可成为如图3（a）所示的可变向棘轮机构。图3（b）为另一 种可变向棘轮机构，当棘爪提起并绕自身轴线转180°后再放下，则可依靠棘爪端部结 构两面不同的特点，实现棘轮沿相反方向单向间歇转动。
内啮合式棘轮机构
2、摩擦式棘轮机构（利用棘爪与摩擦棘轮间的摩擦力传递运动）
摩擦式棘轮机构可实现有级调节，无噪声，有打滑
二、棘轮机构的类型与应用 按轮齿分布： 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。 按工作方式： 棘轮 类型 单动式、 双动式棘轮机构。
按棘轮转向是否可调: 单向、双向运动棘轮机构。 按转角是否可调: 固定转角、可调转角 按工作原理分 : 轮齿棘轮、 摩擦棘轮
（3） 、可变向棘轮机构
翻转变向棘轮机构
回转变向棘轮机构
可变 棘轮机构
第2章 机器的组成与机构
3、按棘轮的形状，有外棘轮机构、内棘轮机构（图4）、摩擦棘 轮机构（图5）及棘条棘轮机构（图6）。
图4 内棘轮机构
图5 摩擦棘轮机构
图6 棘条棘轮机构
单动齿啮合式按按轮齿分布可分为：
外啮合式棘轮机构
（一）按工作原理分：棘轮机构可分为 （齿啮合式和摩擦式） 1、齿式棘轮机构 原理：利用棘爪与棘轮上的棘齿啮合与分离实现间歇。 （1）、按工作方式 ，可 分为单动式棘轮机构和双 动式棘轮机构。 单动式棘轮机构
棘轮机构的分类及特点
棘轮机构的分类及特点
1. 齿式棘轮机构呀，这就像我们一步一个脚印往前走，只能单向前进，不能后退哦！比如自行车的后飞轮，就是典型的例子嘛。
它的特点呢，就是结构简单，制造容易，工作可靠呀！
2. 摩擦式棘轮机构呢，就好比是在一个光滑的坡上，比较顺滑地移动哟！像一些千斤顶里就用到了，它的噪声小，可实现无级调节，是不是很神奇呀！
3. 还有一种是超越棘轮机构呀，哇，这可厉害了，就像是一个聪明的守卫，能允许主动件向一个方向旋转，而阻止其反向旋转呢！在一些机械自动送料机构里就能发现它呢！
4. 内啮合棘轮机构呢，就像一个内敛的小伙伴，低调却有实力呀！常用于空间受限制的地方，你们想想，是不是很多小空间里都有它默默发挥作用呀！
5. 外啮合棘轮机构，嘿，这可是很常见的哟！就如同一个勇敢的战士在外面冲锋陷阵！铣床的工作台进给机构就有它的身影呀！
6. 双向棘轮机构，哇哦，这能双向运动呢，多牛呀！就好像是一个灵巧的舞者，可以自由地来回舞动呀！自行车的双向棘轮扳手不就是这样嘛！
7. 擒纵棘轮机构，这可是很精密的呀，就跟一个一丝不苟的工匠一样！在钟表里可少不了它呢！想想看，没有它，钟表怎么能那么精确地走呀！
8. 可变向棘轮机构，哈哈，这可好玩了，能根据需要改变方向呢！像一些可以调节方向的工具就有它的功劳呀！
我觉得棘轮机构真的是太有意思了，有着各种各样的分类和独特的特点，在我们的生活中发挥了很大的作用呀！。
间歇运动机构(棘轮结构)详解
5.1 棘轮机构 5.1.1、 棘轮机构的工作 原理
棘轮机构是一种
常用的间歇机构, 主要 由棘轮、 棘爪和机架组
成。
棘轮机构是一种常用的间歇机构, 其工作原理见 图5- 1。棘轮3与轴用键连接, 弹簧5用来使制动棘爪4 和棘轮3保持接触， 驱动棘爪2与连杆机构的摇杆1组 成回转副N。摇杆空套在轴上, 可自由摆动。 当摇杆 逆时针摆动时, 驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中, 推动棘 轮转过一定角度, 而制动棘爪则在棘轮的齿上滑过； 当摇杆顺时针摆动时， 驱动棘爪在棘轮的齿上滑过, 而制动棘爪将阻止棘轮作顺时针转动, 故棘轮静止不 动。 因此, 摇杆作连续的往复摆动时, 棘轮作单向间 歇转动。
图 5 - 14 刀架转位槽轮机构
图 5 - 8 提升机棘轮停止器
图 5 - 8 提升机棘轮停止器模型
图5 - 9所示为自行车后轮轴上的棘轮机构。 当 脚蹬踏板时, 经链轮1和链条2带动内圈具有棘齿的小 链轮3顺时针转动, 再经过棘爪推动后轮轴顺时针转动, 从而驱使自行车前进。
图 5 - 9 自行车后轴上的棘轮机构
图 5 - 9 自行车后轴上的棘轮机构模型
图 5 - 13 卷片槽轮机构
图 5 - 13 卷片槽轮机构模型
又如图5 - 14所示的六角车床刀架的转 位槽轮机构, 刀架3上可装六把刀具并与具 有相应的径向槽的槽轮2固连, 拨盘上装有 一个圆销A。 拨盘每转一周, 圆销A进入槽轮 一次, 驱使槽轮(即刀架)转60°, 从而将下一 工序的刀具转换到工作位置
运动开始和终止时, 棘轮和棘爪间都产生冲击, 因此不宜用在具有很大质量的轴上。
图5 - 7所示的牛头刨床工作台的横向进给机构利用 棘轮机构实现正反间歇转动, 然后通过丝杠螺母带动工作 台作横向间歇送进运动。
棘轮机构的原理和应用特点
棘轮机构的原理和应用特点1. 棘轮机构的原理棘轮机构是一种传动机构，由轴和棘轮组成。
它通过信息返回辊的非循环性传动来传递力和运动的力矩。
棘轮是一个带有凹槽的齿轮，而轴则是一个带有凸状齿的旋转体。
棘轮机构的原理可以总结如下：•当轴转动时，棘轮上的凸齿与轴上的凹槽相互啮合，从而传递力矩；•由于凹槽的形状，轴只能在一个方向上旋转，而无法反向旋转；•当凸齿到达凹槽的边缘时，棘轮停止旋转，这种机构被称为单项运转机构；•通过改变棘轮、轴和凹槽的结构，可以实现不同的转动方向和传动比。
2. 棘轮机构的应用特点棘轮机构由于其独特的原理，在实际应用中具有以下特点：2.1 高传动效率棘轮机构具有高传动效率的优点。
在传统的摩擦传动中，由于存在滑动摩擦，会导致能量损失和磨损。
而在棘轮机构中，啮合的凸齿和凹槽之间没有滑动摩擦，因此传动效率较高。
这使得棘轮机构在高效率传动和动力传递方面广泛应用于各种机械系统。
2.2 反转防止功能棘轮机构具有反转防止功能，这是由于其单向运转的原理所决定的。
在某些机械系统中，为了确保特定方向的运动，需要使用棘轮机构来防止逆向转动。
这在一些特定应用场景中非常重要，例如自行车后轮的自动锁止机制。
2.3 简洁和紧凑的设计棘轮机构的设计相对简洁，由于其原理的特殊性，只需要一个轴和一个棘轮即可实现传动功能。
这使得棘轮机构在紧凑空间或有限空间的应用中非常适用。
此外，棘轮机构通常比其他传动机构更轻便，这对于需要更轻便的机械系统来说很重要。
2.4 精密定位由于棘轮机构的单向运转特点，可以在需要精确定位的机械系统中使用。
通过控制棘轮的旋转方向和位置，可以实现定位和锁定功能。
这在航空航天、汽车和机械装备制造等领域中具有重要意义。
2.5 可靠性和耐久性由于棘轮机构的简洁设计和无滑动摩擦的特点，它们通常具有较高的可靠性和耐久性。
相对于其他复杂的传动机构，棘轮机构的部件较少，因此更容易制造和维护。
这使得棘轮机构成为一种可靠的传动方式，并可以在各种恶劣环境下使用。
说明棘轮机构的特点及应用
说明棘轮机构的特点及应用棘轮机构是一种采用多个棘齿螺旋与平面形态相配合的机械传动装置，其主要特点是结构简单紧凑、传动效率高、精度稳定可靠。
该机构由于具有精度高、传动可靠、稳定性强等特点，在各种机械设备中有广泛的应用，下面将从结构特点、力学性能、具体应用等方面进行详细介绍。
一、结构特点：1. 结构简单紧凑：棘轮机构由于是由齿轮与棘轮相互作用，属于齿轮传动的一种类型。
相较于其他齿轮传动，棘轮机构结构更加简单紧凑，占用空间小，适合于空间有限的设备。
2. 传动效率高：棘轮机构传动效率较高，可达到90%以上，主要是由于棘轮与齿轮之间的摩擦系数较低，传动损失较小。
3. 精度稳定可靠：棘轮机构的主要部件由于是齿轮与棘轮，传动精度较高，传动过程平稳可靠，不易产生冲击及噪声。
二、力学性能：1. 转矩传递能力强：棘轮机构传动过程中，棘齿与棘轮的套合方式使得转矩能够得到均匀传递，不易产生滞后现象，因此能够承受较大的转矩，适用于大功率传动；2. 反转性能好：棘轮机构的反转性能好，可实现较高的反转频率和反转精度，因此适用于需要实现频繁反转运动的场合；3. 受力平衡：棘轮机构中齿面受力均匀，平衡性较好，不易引起振动和磨损，具有较长的使用寿命。
三、具体应用：1. 机床：棘轮机构广泛应用于机床的进给机构中，如坐标机床、铣床、镗床、车床等。
由于棘轮机构具备反转性能好、传动效率高等特点，能够实现精密的进给运动。
2. 电动工具：棘轮机构被应用于各类电动工具中，如电钻、电动起子等。
由于棘轮机构结构简单，紧凑，同时具备高扭矩、可靠性好等特点，非常适合于电动工具的传动系统。
3. 机械自动化装置：棘轮机构被广泛应用于各类机械自动化装置中，如自动输送系统、自动包装机、机械手等。
由于棘轮机构具有结构紧凑、精度高、传动可靠等特点，能够满足自动化装置对准确、稳定传动的需求。
4. 纺织机械：棘轮机构也被应用于纺织机械中，用于实现纺织机械的进给运动。
由于纺织机械的工作要求较高，对传动精度要求严格，棘轮机构能够满足这一需求。
简述棘轮机构的原理及类型
简述棘轮机构的原理及类型棘轮机构是一种传动机构，通过凸轮和棘爪之间的咬合与转动来完成传动功效。
它由凸轮和棘爪两部分组成，其中凸轮是一个呈圆柱体形状的零件，上面有一系列凸起，而棘爪是一个具有特定形状的零件，它可以在凸轮的凸起间移动，从而完成转动。
棘轮机构具有以下特点：1. 精度高：棘轮机构凸轮上的凸起和棘爪之间的咬合非常精确，可以实现准确的转动。
2. 结构简单：棘轮机构的结构相对简单，由凸轮和棘爪两部分组成，没有其他复杂零件。
3. 运动平稳：棘轮机构的传动过程中，凸轮上的凸起和棘爪之间的咬合平稳，运动过程中没有明显的震动或冲击。
棘轮机构的运动原理如下：当凸轮旋转时，凸轮上的凸起与棘爪相互咬合，通过凸轮的旋转，棘爪被牵引着进行往复、扭转或旋转运动，从而完成传递力或转动的功能。
具体来说，当凸轮的凸起刚好与棘爪的凹槽对齐时，它们之间的咬合力会推动棘爪进行相应的运动；而当凸轮的凸起与棘爪的凹槽不对齐时，它们之间的咬合力会阻止棘爪继续运动。
根据棘轮机构凸轮的形状和棘爪的布置方式，可以将棘轮机构分为不同的类型，包括以下几种：1. 方形棘轮机构：方形棘轮机构的凸轮呈方形，凸起和凹槽的数量相等，凸轮的每个面上都有一个凸起和一个凹槽。
棘爪上有两个棘爪臂，分别咬合于凸起和凹槽，使棘爪进行往复运动。
2. 圆形棘轮机构：圆形棘轮机构的凸轮呈圆形，凸起的数量多于凹槽的数量。
凸轮的每个面上通常有多个凸起，棘爪上有一个或多个棘爪臂与凸起相咬合。
当凸起和凹槽对齐时，棘爪会被扭转或旋转。
3. 弧形棘轮机构：弧形棘轮机构的凸轮呈弧形，凸起和凹槽的数量不等。
凸轮的每个面上可能会有一个或多个凸起和凹槽，棘爪上的棘爪臂与凸起或凹槽相咬合。
当凸起和凹槽对齐时，棘爪会跳过一个或多个凸起或凹槽，实现较大跨度的扭转或旋转。
4. 直线棘轮机构：直线棘轮机构的凸轮呈直线形状，凸起和凹槽的数量相等。
凸轮上的凸起和棘爪上的棘爪臂相咬合，使棘爪进行往复运动。
棘轮机构的组成
棘轮机构的组成棘轮机构是一种常见的传动机构，由棘爪、棘齿、轴、滑块等部件组成。
它的主要作用是将旋转运动转换为间歇运动或连续运动，并具有传动平稳、结构简单、紧凑等特点。
棘轮机构的组成主要包括棘轮、棘爪和轴。
棘轮是一个圆盘状的零件，上面有一系列的突出物，称为棘齿，其数量可以根据需要而定。
棘爪是与棘轮配合使用的零件，它的形状类似于一个弯曲的爪子，可以与棘齿咬合。
轴是将棘轮和棘爪固定在一起的零件，使它们能够一起旋转。
在棘轮机构中，棘轮和棘爪可以相对运动，实现不同的传动效果。
当棘轮和棘爪咬合时，它们可以一起旋转，实现连续运动。
当棘轮和棘爪分离时，它们不能一起旋转，实现间歇运动。
棘轮机构的工作原理是利用棘轮和棘爪的咬合和分离来实现传动。
在连续运动中，当棘轮旋转时，棘齿会与棘爪咬合，使棘爪随之旋转。
而在间歇运动中，当棘轮旋转到一定角度时，棘齿会与棘爪分离，使棘爪停止旋转。
通过控制棘轮和棘爪的咬合和分离时间，可以实现不同的传动效果。
除了棘轮、棘爪和轴之外，棘轮机构还可以配备滑块等辅助零件，以实现更复杂的传动功能。
滑块是一个能够在轨道上滑动的零件，可以控制棘轮和棘爪的咬合和分离。
通过调整滑块的位置和形状，可以改变传动机构的工作方式，实现不同的运动效果。
棘轮机构的应用非常广泛，可以用于各种机械设备中。
例如，棘轮机构常被应用于汽车变速器中，用于实现不同档位之间的切换。
此外，棘轮机构还可以用于工厂生产线上的自动化设备，用于控制物料的输送和加工。
在家用电器领域，棘轮机构也被广泛应用于洗衣机、搅拌机等设备中，以实现不同的工作模式。
棘轮机构是一种常见的传动机构，由棘轮、棘爪、轴和滑块等部件组成。
它的工作原理是通过棘轮和棘爪的咬合和分离来实现传动，可以实现连续运动和间歇运动。
棘轮机构具有结构简单、紧凑、传动平稳等特点，广泛应用于各种机械设备中。
通过对棘轮机构的研究和改进，可以进一步提高其传动效率和可靠性，为机械传动领域的发展做出贡献。
棘轮机构的常用类型及特点(精)
棘轮机构的常用类型及特点
3、按从动件运动形式 可分单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双向式棘轮机构。
1）单动式棘轮机构 当主动件按某一个方向摆动时，才能推动棘轮转动。
棘轮机构的常用类型及特点
2）双动式棘轮机构 在主动摇杆向两个方向往复摆动的过程中，分别带动两个棘爪，两次推动棘轮转动。 常用于载荷较大，棘轮尺寸受限，齿数较少，而主动摆杆的摆角小于棘轮齿距的场合。 以上介绍的棘轮机构，都只能按一个方向作单向间歇运动。
棘轮机构的常用类型及特点 (精)
棘轮机构的常用类型及特点 教学目标：
了解棘轮机构的常用类型及特点。
棘轮机构的常用类型及特点
1、按结构形式 分齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构 1）齿式棘轮机构 优点：
结构简单，制造方便； 动与停的时间比可通过选择 合适的驱动机构实现。 缺点： 动程只能作有级调节； 噪音、冲击和磨损较大， 故不宜用于高速。
单动 双动 双向
棘轮机构的常用类型及特点
作业： 传动平稳、无噪音，动程可无级调节的机构是（ A、齿式棘轮机构 B、双动式棘轮机构 C、外啮合式棘轮机构 D、摩擦式棘轮机构
）。
敬请观看我的其它微课！
结语
谢谢大家！
钩头双动式棘轮机构
直推双动式棘轮机构
棘轮机构的常用类型及特点
3）可变向棘轮机构 可通过改变棘爪的摆动方向，实现棘轮两个方向的转动。图示为两种双向式棘轮机构的形式，
双向式棘轮机构必须采用对称齿形。
棘轮机构的常用类型及特点
小结： 1、按结构形式 2、按啮合方式
齿式 摩擦式
外啮合 内啮合
3、按从动件运动形式
棘轮机构的常用类型及特点
2）摩擦式棘轮机构
用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代替棘轮。
机械设计基础第27讲 棘轮机构
B
个齿距，且工作时有响声。
❖外啮合棘轮机构：
• 棘齿做在棘轮的外缘； 单动式棘轮机构： 单动棘轮齿一般做成锯齿形； 双动式棘轮机构： 直头双动式棘爪棘轮机构 钩头双动式棘爪棘轮机构 可变向棘轮机构：
❖内啮合棘轮机构（图13-7）
棘齿做在棘轮的内缘
2、摩擦式棘轮机构
• 结构：外套筒1、内套筒3 及之间装有受压缩弹簧作
1、齿式棘轮机构
• 结构特点：由带棘齿的棘轮、主 动棘爪、止回棘爪、机架组成；
• 工作原理：摆杆1左右摆动，当 摆杆左摆时，棘爪4插入棘轮3的 齿内推动棘轮转过某一角度。当
A 4
1 n
摆杆右摆时，棘爪4滑过棘轮3，
而棘轮静止不动，往复循环。
n
O
• 止动爪5——防止棘轮反转这种有 3
2
5
齿的棘轮其进程的变化最少是1
应用:
图13-22 少齿差减速器
二、摆线针轮行星传动机构
工作原理:
iHV
nH nv
z2 z1 z2
z2
传动比大、结构紧凑、 体积小、重量轻及效 率高的优点.
如图13-23
三、谐波齿轮传动机构
工作原理:
iH2
nH n2
(z1
1 z2)/ z2
z2 z1 z2
特点:
21
2 2
2
Z
（为使槽轮2在开始和终止运动的瞬时角速度为零，以避免圆 销与槽发生撞击，圆销进入、退出径向槽的瞬间使O1A⊥O2A）
21 Z 2 1 1 2 2Z 2 Z
1 1 1
2Z 2
机械设计手册-常用机构
（1）主从动轴1、3和中间轴2位于同一平面；
（2）主从动轴1、3与中间轴2的夹角相等；
（3）中间轴2两端的叉面位于同一平面。
结束
§ 12 - 9 组合机构
几种基本机构组和应用 满足工作要求
齿轮 — 连杆组合机构
结束
§ 12 - 9 组合机构
几种基本机构组和应用 满足工作要求
齿轮 — 连杆组合机构
≥7
由上式圆可销见数：n k 1~06 z 3 1~且 4 k 0 .5 1~3
1~2
槽轮的运动时间总是小于其静止时间
若欲使 k ≥0.5 ，可多装几个圆销，设均匀布置 n 个圆销， k是单销的n倍
kn(1/21/z) 又 k 1 n 2 z/z ( 2 ) 结束
§ 12 - 2 槽轮机构
四 、普通槽轮机构的设计要点
第十二章 其他常用机构
棘轮机构 槽轮机构 凸轮式间歇运动机构 不完全齿轮机构 万向铰链机构 组合机构
§ 12 - 1 棘轮机构
一、棘轮机构的组成及工作特点
1、组成： 棘轮、摇杆、棘爪、止动棘爪
摇杆
2、工作特点
将主动摇杆的往复摆动转 换为棘轮的单向间歇运动
棘爪 棘轮
结构简单、制造方便，运 动可靠，转角可调； 冲击、噪声大，精度低
拨盘
结束
§ 12 - 2
二 、槽轮机构的类型和应用
1、按轮槽的位置
外槽轮机构 内槽轮机构
槽轮机构
2、按拨盘与槽轮轴线的位置
平面槽轮机构 空间槽轮机构
结束
§ 12 - 2
二 、槽轮机构的类型和应用
1、按轮槽的位置
外槽轮机构 内槽轮机构
槽轮机构
2、按拨盘与槽轮轴线的位置
常用间歇机构的类型、特点
常⽤间歇机构的类型、特点教学⽬标：⼯农业⽣产中所⽤的⾃动机、半⾃动机上常⽤到将主动件的连续运动改变为从动件的周期性运动的间歇机构。
本章主要介绍最常⽤的棘轮机构、槽轮机构，并简要介绍不完全齿轮机构、凸轮间歇运动机构、空间间歇运动机构。
通过本章的学习，要求读者了解这些常⽤间歇机构的类型、特点，了解其⼯作原理和必要的设计计算⽅法，以便在⼯程实际中能够分析选⽤。
教学重点和难点：棘轮机构的特点及运动规律。
棘轮机构的主要参数和⼏何尺⼨。
槽轮机构的特点及运动规律。
槽轮机构的主要参数和⼏何尺⼨。
案例导⼊：当主动件连续运动时，从动件出现周期性停歇状态的机构称为间歇运动机构。
间歇运动机构在⾃动化机械中获得⼴泛应⽤，例如图1-1所⽰的⾃动组装机⼯作台的运动，由槽轮机构完成了间歇运动。
在⾃动机床的进给机构、⼑架的转位机构、包装机的送进机构和电影放映机构等也获得了⼴泛应⽤。
通过本章的学习，将能够较正确地选⽤。
6.1 棘轮机构6.2 槽轮机构6.3 其他间歇运动机构6.4 实训6.5 习题6.1 棘轮机构6.1.1 棘轮机构的组成和⼯作原理6.1.2 棘轮机构的类型和应⽤6.1.3 棘轮机构的主要参数和⼏何尺⼨6.1.1 棘轮机构的组成和⼯作原理如图6-l所⽰，棘轮机构主要由棘轮、棘⽖、摇杆和机架组成。
棘轮2与轴相连接，驱动棘⽖3与摇杆1组成转动副。
摇杆空套在轴4上作往复摆动。
当摇杆逆时针摆动时，使驱动棘⽖3插⼊棘轮2的齿槽中，推动棘轮沿逆时针⽅向转过⼀定⾓度；当摇杆顺时针⽅向摆动时，驱动棘⽖在棘轮的齿上滑过，此时，弹簧6迫使⽌回棘⽖5插⼊棘轮的齿槽，阻⽌棘轮反转。
因此，当摇杆作连续往复摆动时，棘轮得到单向间歇转动。
图6.1 棘轮机构1—摇杆；2—棘轮；3—棘⽖；4—轴；5—⽌回棘⽖；6—弹簧摩擦式棘轮机构6.1.3棘轮机构的主要参数和⼏何尺⼨名 称符号计 算公 式备 注模 数m m=d/z由强度计算或类⽐法确定，并选⽤标准值标准模数：1，1.5，2，3，3.5，4，5，6，8，10，12，14，16等名 称符 号计 算 公 式备 注齿数z 通常在12～60范围内选⽤ 顶圆直径da da =mz 齿⾼h h=0.75m 根圆直径df df=d-2h 齿距p p=πd/z=πm 齿顶厚a a=m 齿槽夹⾓θθ=60°或55°根据铣⼑的⾓度⽽定棘⽖⼯作⾼度h1当m≤2.5时，h1=h+(2～3)；当m=3～5时，h1=(1.2～1.7)m 棘⽖尖顶圆⾓半径r1r1=2 棘⽖底平⾯长度a1a1=(0.8～1)m6.2 槽 轮 机 构6.2.1 槽轮机构的⼯作原理6.2.2 槽轮机构的主要参数和⼏何尺⼨计算6.2.1 槽轮机构的⼯作原理6.2.1 槽轮机构的⼯作原理图6-7 槽轮机构1—拨盘；2—槽轮；3—圆销6.2.2 槽轮机构的主要参数和⼏何尺⼨计算6.3 其他间歇运动机构6.3.1 不完全齿轮机构6.3.2 凸轮间歇运动机构6.3.1 不完全齿轮机构6.4 实训(3) 在⽜头刨床的进给机构中，设进给螺旋的导程为5mm，⽽与螺旋固定连接的棘轮有28个齿，问该⽜头刨床的最⼩进给量是多少？实作题(1) 何谓槽轮机构的运动系数？为什么必须0<<1，有何意义？说明z为何不能⼩于3？(2) 在如图6-8所⽰的单销四槽的槽轮机构中，已知拨盘1转1圈，槽轮停歇时间为15s，求主动盘1的转速n1及槽轮在⼀周期内的运动时间。
棘轮机构概述
一、齿式棘轮机构 1.单动式棘轮机构
图4-1所示，摇杆1正向摆动时棘爪3驱动棘轮2沿同一方向 转过某一角度；摇杆反向摆动时，棘轮静止。
2.双动式棘轮机构 图4-2所示，摇杆1住复摆动时皆能使棘轮2沿同一方向间
三、棘轮机构的应用
歇转动。驱动棘爪3可制成平头的(见图4-2a)或钩头的(见图42b)。
3.可变向棘轮机构 棘轮采用矩形齿，如图
4-3a，当棘爪3处于实线位置， 摇杆1往复摆动时，棘轮沿逆 时针方向转动；当棘爪3翻转 到虚线位置，摇杆1往复摆3b为具有回转棘爪 的棘轮机构。当棘爪2处于图 示位置往复摆动时，棘轮1沿 逆时针方向转动；若将棘爪2 提起，并绕其本身轴线转 1800后再插入棘轮齿中往复 摆动时，棘轮便沿顺时针方 向转动。
二、摩擦式棘轮机构 图4-4所示为摩擦式棘轮机构。
由摩擦轮3和摇杆1、偏心楔块2、 止动楔块4和机架5组成。当摇杆逆 时针方向摆动时，通过楔块2与摩擦 轮3之间的摩擦力，使摩擦轮3沿逆时 针方向运动。当摇杆顺时针方向摆动 时，楔块2在摩擦轮3上滑过，而楔块 4与摩擦轮3之间的摩擦力，促使楔块 4与摩擦轮3卡紧，从而使摩擦轮3静 止，以实现间歇运动。摩擦式棘轮机 构可以无级性改变棘轮转角。
4种常见的间歇运动机构
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。
棘轮机构的分类和应用
棘轮机构的分类和应用棘轮机构是一种常见的传动机构，由于其简单的结构、紧凑的布置、可靠的传动等优点，已被广泛应用于许多机械领域。
棘轮机构的分类和应用如下：1.按照棘轮的形状分类：普通棘轮和锁紧棘轮。
- 普通棘轮：是棘轮机构的基本形式，它由一个棘轮和相应的夹紧机构组成。
普通棘轮主要用于无级调速机构、机械制动装置、减速装置、复位装置等。
- 锁紧棘轮：是一种特殊的棘轮机构，它可以在一定程度上锁紧两个零件，使其达到固定的状态。
锁紧棘轮主要用于死点装置、离合器、制动装置、翻转机构等。
2.按照传动方式分类：双向传动、单向传动、定位传动和角度传动。
- 双向传动：是指棘轮在正转和反转时都能传递扭矩的传动方式，适用于需反转或周期性工作的机构。
- 角度传动：是指通过棘轮将旋转角度按需传递到输出轴的传动方式，适用于需要精确角度转换的机构。
3.按照夹紧结构分类：配合型棘轮、弹簧型棘轮和摩擦型棘轮。
- 配合型棘轮：是指棘轮与传动轴之间的配合形成夹紧结构，适用于高精度传动及高速转动的机构。
1.机械制动装置：棘轮机构常用于机械制动装置中，例如汽车驻车制动器、电动工具的制动器等。
在制动时，通过作用于棘轮的拉力或压力来将棘轮夹紧在传动轴上，使其停止转动，达到制动效果。
2.无级调速机构：棘轮机构可以实现无级调速，例如棘轮式离心式变速机构、棘轮式可变渐进式传动机构等。
这些机构利用棘轮来改变旋转工作的转速，以满足不同工况下的需要。
3.离合器：棘轮机构可以用于制造离合器，例如摩托车的离合器、车辆的离合器等。
通过棘轮的开合状态来控制传动轴与运动轴的连接或者断开，以实现启动、换挡、停止等操作。
4.复位装置：棘轮机构常用于机械装置的复位工作，例如手动复位开关、机械计数器等。
通过棘轮的可以实现将回转角度、尺寸等参数复位到某个固定位置，从而保证机械装置的准确度和稳定性。
总之，棘轮机构是一种常见的传动机构。
不同的棘轮机构适用于不同的工况和工作状态，可以满足机械装置的多种传动需求。
棘轮机构的组成和传动特点
棘轮机构的组成和传动特点棘轮机构是一种常见的传动装置，广泛应用于机械领域。
它由棘轮、摆杆、驱动轴和驱动杆等组成，通过摆杆的运动将旋转运动转化为直线运动或者直线运动转化为旋转运动。
棘轮机构具有结构简单、传动效率高、传动精度高等特点，被广泛应用于各种机械设备中。
棘轮是棘轮机构的核心组成部分，它通常是一个带有一定数量的齿的圆盘，齿与齿之间呈锯齿状排列。
摆杆是连接棘轮和驱动轴的连接杆，它通过一端与棘轮相连，另一端与驱动轴相连。
驱动轴是棘轮机构中的主动部分，它通过旋转来驱动棘轮的运动。
驱动杆是连接驱动轴和摆杆的连接杆，它通过一端与驱动轴相连，另一端与摆杆相连。
棘轮机构的传动特点主要体现在以下几个方面。
首先，棘轮机构具有传动效率高的优点。
由于棘轮机构的结构简单，没有过多的传动元件，传动效率相对较高。
在正向传动中，摆杆受到驱动力矩的作用，通过与棘轮的齿咬合，将旋转运动传递给驱动轴。
在反向传动中，驱动轴的旋转运动被摆杆传递给棘轮，使棘轮进行旋转。
这种直接的转动传递方式使得传动效率较高。
其次，棘轮机构具有传动精度高的特点。
棘轮机构的齿与齿之间呈锯齿状排列，使得齿咬合紧密，传动间隙小，从而保证了传动的稳定性和精度。
棘轮的传动精度主要取决于齿的形状和齿咬合的质量，因此在制造过程中需要控制好齿的加工精度和齿面质量，以确保传动的准确性。
此外，棘轮机构具有结构简单、易于制造和维修的特点。
由于棘轮机构的组成部件较少，结构简单，制造成本相对较低。
同时，棘轮机构的组装和维修也相对简单，能够快速更换损坏的部件，提高了设备的可靠性和可维修性。
另外，棘轮机构还具有自锁特性。
自锁是指当驱动力矩消失时，棘轮机构能够自动锁死，防止反向运动。
这种自锁特性使得棘轮机构在某些需要保持位置的场合中得到广泛应用，例如手动工具、车辆制动系统等。
总之，棘轮机构是一种结构简单、传动效率高、传动精度高的传动装置。
它由棘轮、摆杆、驱动轴和驱动杆等组成，通过摆杆的运动将旋转运动转化为直线运动或者直线运动转化为旋转运动。
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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 。
棘轮机构的常用类型及特点(精)
棘轮机构的常用类型及特点 2）摩擦式棘轮机构
用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪， 以无齿摩擦代替棘轮。 优点： 传动平稳、无噪音；动程可无级调节。 缺点： 因靠摩擦力传动，会出现 打滑现象，虽然可起到安全保 护作用，但是传动精度不高。 适用于低速轻载的场合。
棘轮机构的常用类型及特点
2、按啮合方式 分为外啮合棘轮机构和内啮合 棘轮机构 1）外啮合式棘轮机构的棘 爪或楔块均安装在棘轮的外部。 特点：加工、安装和维修方便， 应用较广。 2）内啮合棘轮机构的棘爪 或楔块均在棘轮内部。 特点：结构紧凑，外形尺寸小。
棘轮机构的常用类型及特点 作业：
传动平稳、无噪音，动程可无级调节的机构是 （ ）。 A、齿式棘轮机构 B、双动式棘轮机构 C、外啮合式棘轮机构 D、摩擦轮机构的常用 类型及特点
作者：韦志钢 单位：浙江工贸职业技术学院
所属学科：工科 课程：激光设备机械设计基础
专业：光机电应用技术 适用对象：光机电应用技术专业的学生
棘轮机构的常用类型及特点 教学目标：
了解棘轮机构的常用类型及特点。
棘轮机构的常用类型及特点 1、按结构形式
分齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构 1）齿式棘轮机构 优点： 结构简单，制造方便； 动与停的时间比可通过选择 合适的驱动机构实现。 缺点： 动程只能作有级调节； 噪音、冲击和磨损较大， 故不宜用于高速。
棘轮机构的常用类型及特点
3、按从动件运动形式 可分单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双 向式棘轮机构。 1）单动式棘轮机构 当主动件按某一个方向摆动时，才能推动棘 轮转动。
棘轮机构的常用类型及特点
2）双动式棘轮机构 在主动摇杆向两个方向往复摆动的过程中，分别带动 两个棘爪，两次推动棘轮转动。 常用于载荷较大，棘轮尺寸受限，齿数较少，而主动 摆杆的摆角小于棘轮齿距的场合。 以上介绍的棘轮机构，都只能按一个方向作单向间歇 运动。
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棘轮机构的常用类型及特点
2）摩擦式棘轮机构
用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪， 以无齿摩擦代替棘轮。 优点：
传动平稳、无噪音；动程可无级调节。 缺点：
因靠摩擦力传动，会出现 打滑现象，虽然可起到安全保 护作用，但是传动精度不高。 适用于低速轻载的场合。
棘轮机构的常用类型及特点
双向
棘轮机构的常用类型及特点
作业：
传动平稳、无噪音，动程可无级调节的机构是
（
）。
A、齿式棘轮机构
B、双动式棘轮机构
C、外啮合式棘轮机构
D、摩擦式棘轮机构
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2、按啮合方式 分为外啮合棘轮机构和内啮合
棘轮机构 1）外啮合式棘轮机构的棘
爪或楔块均安装在棘轮的外部。 特点：加工、安装和维修方便， 应用较广。
2）内啮合棘轮机构的棘爪 或楔块均在棘轮内部。
特点：结构紧凑，外形尺寸小。
棘轮机构的常用类型及特点
3、按从动件运动形式 可分单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双
向式棘轮机构。 1）单动式棘轮机构
当主动件按某一个方向摆动时，才能推动棘 轮转动。
棘轮机构的常用类型及特点
2）双动式棘轮机构 在主动摇杆向两个方向往复摆动的过程中，分别带动
两个棘爪，两次推动棘轮转动。 常用于载荷较大，棘轮尺寸受限，齿数较少，而主动
摆杆的摆角小于棘轮齿距的场合。 以上介绍的棘轮机构，都只能按一个方向作单向间歇
运动。
钩头双动式棘轮机构
直推双动式棘轮机构
棘轮机构的常用类型及特点
3）可变向棘轮机构 可通过改变棘爪的摆动方向，实现棘
轮两个方向的转动。图示为两种双向式棘 轮机构的形式，双向式棘轮机构必须采用 对称齿形。
棘轮机构的常用类型及特点
小结：
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单动 3、按从动件运动形式 双动
棘轮机构的常用 类型及特点
所属学科：工科
专业：光机电应用技术
课程：激光设备机械设计基础 适用对象：光机电应用技术专业的学生
棘轮机构的常用类型及特点 教学目标：
了解棘轮机构的常用类型及特点。
棘轮机构的常用类型及特点
1、按结构形式
分齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构 1）齿式棘轮机构 优点：
结构简单，制造方便； 动与停的时间比可通过选择 合适的驱动机构实现。 缺点： 动程只能作有级调节； 噪音、冲击和磨损较大，