棘轮结构
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
牛头刨床棘轮机构
牛头刨床螺旋机构分析
❖ 牛头刨床螺旋传动的基本参数（均为T型螺纹）
名称
旋向
线数n
螺距P
螺杆长度L 材料及热处理
工作台横向进给螺旋
左
16Biblioteka 工作台垂向进给螺旋右
1
6
滑枕移动螺旋
右
1
6
刀架移动螺旋
右
1
5
滑枕行程调整螺旋
右
1
5
540
45淬火HR42
2 、棘轮结构的类型、特点及应用
❖棘轮结构可分为齿啮式和摩擦式
1)齿啮式
优点: 缺点:
2)摩擦式
优点: 缺点:
❖棘轮结构的应用 棘轮结构广泛应用于送进、制动、
❖ 2、已知牛头刨床工作台横向进给单线螺旋的螺距P为6 mm，最小 横向进给量lmin为0.2 mm，最大横向进给量lmax为2.4 mm，求该 棘轮齿数z为多少？当横向进给量为1 mm时，棘轮应转过几个齿 ？如何调节？
牛头刨床棘轮机构分析
1、牛头刨床棘轮机构工作原理
❖棘轮结构主要由摆杆 棘爪 棘轮 制动爪 和机架组成.当摆杆顺时 针向摆动时,摆杆上铰接的棘爪插 入棘轮的齿槽中,推动棘轮同向转 过一定角度.制动爪则在棘轮的齿 背上滑过.当摆杆逆时针方向摆动 时,棘爪在棘轮的齿背上滑过,此 时制动爪嵌入棘轮的齿槽中,阻止 棘轮的逆时针向反转,棘轮静止不 动.因此,当摆杆连续往复摆动时, 棘轮却只作单向间歇转动.
376
45淬火HR42
520
45淬火HR42
220
45淬火HR42
200
45淬火HR42
千分尺棘轮内部结构
千分尺棘轮内部结构
千分尺棘轮是一种测量工具，其内部结构由以下部件组成：
1. 框架：千分尺棘轮的框架通常由金属材料制成，具有坚固的结构，用于支撑整个测量仪器。
2. 主动齿轮：主动齿轮是千分尺棘轮的核心组件之一。
它通常位于千分尺棘轮的中心，有许多齿轮齿。
当测量工具上的旋钮被转动时，主动齿轮将转动并通过传动装置传递运动。
3. 被动齿轮：被动齿轮是主动齿轮驱动的组件之一。
它与主动齿轮啮合，并通过其齿轮将运动传递到千分尺棘轮的读数盘上。
4. 读数盘：读数盘是用于读取测量结果的组件。
它通常位于千分尺棘轮顶部，具有刻度线和数字表示，可以精确显示测量值。
5. 固定夹持装置：千分尺棘轮通常配备了一个固定夹持装置，用于将测量工具固定在需要测量的物体上，以确保测量过程的准确性和稳定性。
这些部件通过精密装配和工作机制的协调合作，使千分尺棘轮成为一种可靠、精准的测量工具。
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。
棘轮机械结构
棘轮机械结构棘轮机械结构是一种用于传递和转换运动的机械装置，由棘爪和棘齿组成。
它以其简单而可靠的结构，在许多领域中被广泛应用，例如汽车、机械工程和家用电器等。
本文将详细介绍棘轮机械结构的工作原理、应用领域和设计要点。
棘轮机械结构的工作原理是通过棘爪和棘齿的配合来实现传递运动的目的。
棘爪是由一系列交替排列的凸起和凹槽组成的组件，而棘齿则是在机械装置中固定的齿状部件。
当棘齿与棘爪接触时，它会受到阻碍，从而使机械装置无法继续旋转。
然而，当棘齿离开棘爪时，机械装置可以自由旋转。
这种机械结构的工作原理类似于传统的螺旋桨。
棘轮机械结构具有许多优点，其中包括紧凑、耐用和易于制造等。
由于其简单的结构，棘轮机械结构可以通过简单和便宜的方法进行制造。
此外，它还可以承受很高的扭矩和压力，因此在需要传递大力矩的应用中非常有用。
此外，它的机械部件很少需要维护，因此具有较长的使用寿命。
棘轮机械结构在许多领域中得到广泛应用。
在汽车行业中，它常常被用于传动系统中的离合器和制动器等部件。
在这些应用中，棘轮机械结构可以快速和可靠地转换运动，从而实现平稳的加速和制动。
此外，它还被用于家用电器中，例如独立和洗衣机中的传动系统。
在机械工程领域，棘轮机械结构还常被用于实现连续运动和精确定位。
设计棘轮机械结构时，有几个关键要点需要考虑。
首先是棘爪和棘齿之间的配合。
为了确保有效的传递和转换运动，棘爪和棘齿之间需要有合适的几何关系和配合间隙。
其次是材料的选择和加工。
由于棘轮机械结构需要承受较高的应力和压力，因此需要选择具有较高强度和硬度的材料。
此外，加工工艺也需要保证零件的精度和相对位置的准确性。
最后是系统的润滑和维护。
为了减少磨损和摩擦，棘轮机械结构需要适当的润滑剂，并定期进行维护和保养。
总之，棘轮机械结构是一种简单而可靠的机械装置，通过棘爪和棘齿的配合来实现传递和转换运动。
它具有紧凑、耐用和易于制造等优点，并在汽车、机械工程和家电等领域得到广泛应用。
棘轮机械结构
棘轮机械结构一、引言棘轮机械结构，也称为摩擦传动机构，是一种常见的机械传动装置。
它可以将旋转运动转换为直线运动，广泛应用于机床、自动化生产线、自动门等领域。
本文将全面、详细、完整地探讨棘轮机械结构的原理、构造和应用，以及其中的优缺点和改进方向。
二、原理与构造2.1 棘轮原理棘轮是由一个齿轮和一个棘爪（也称为棘爪轮）组成的。
棘轮的原理基于摩擦力的作用，通过棘爪与齿轮间的摩擦，使得齿轮只能在一个方向上旋转，而无法逆向旋转。
2.2 棘轮的构造棘轮的齿轮通常是一个平面齿轮或圆柱齿轮，上面具有一定的齿数；棘爪通常是一个带有相应数量的刚性接触面的曲线片或扇形片。
齿轮和棘爪之间的摩擦力可以通过弹簧或惯性元件来控制，以确保稳定的传动效果。
三、应用3.1 机床行程控制棘轮机械结构常用于机床的行程控制，特别是在需轻量、紧凑和高精度的情况下。
通过合理设计和安装棘轮机械结构，可以实现精确的工件定位和快速的工件切换。
3.2 自动化生产线在自动化生产线中，棘轮机械结构被广泛应用于传送带、装配线等设备上。
利用棘轮的单向传动特性，可以实现工件自动定位、分拣和装配，提高生产线的效率和准确性。
3.3 自动门系统棘轮机械结构也可以用于自动门系统中，实现门的自动开关。
通过合理设计和控制，可以实现门的平稳、快速的开启和关闭，提高门的使用便利性和安全性。
四、优缺点4.1 优点•简单易制造：棘轮机械结构的制造和安装相对简单，成本较低。
•紧凑高效：棘轮机械结构体积小巧，适用于空间有限的场合。
•稳定可靠：棘轮机械结构的单向传动特性能够保证传动机构的稳定和可靠性。
4.2 缺点•摩擦损耗：由于摩擦力的存在，棘轮机械结构会产生一定的能量损耗和热量，降低传动效率。
•噪声和振动：棘轮机械结构在工作时会产生噪声和振动，不适合对噪声和振动敏感的应用场合。
•限制速度和载荷：棘轮机械结构的传动速度和载荷受到一定限制，不适用于高速和大负荷的情况。
五、改进与展望为了克服棘轮机械结构的缺点，需要进一步改进和优化。
棘轮机构
图7－7
10
图7—8所示的棘轮机构可以用来 实现快速超越运动。
运动由蜗杆1传到蜗轮2，通 过安装在蜗轮2上的棘爪3驱 动与棘轮4固联的输出轴5按 图示ω 5 方向慢速转动。当需 要输出轴5快速转动时，可按 输出轴5转动方向快速转动输 出轴5上手柄，这时由于手动 转速大于蜗轮转速，所以棘 爪在棘轮齿背滑过，从而在 蜗轮继续转动时，可用快速 手动来实现输出轴超越蜗轮 的运动。
图7-12
图7-1
图7-4
12
2、棘轮转角大小的调整
(1) 采用棘轮罩 如图7-9所示。改 变棘轮罩位置，使 部分行程内棘爪沿 棘轮罩表面滑过， 从而实现棘轮转角 大小的调整。
图7-9
13
(2) 改变摆杆摆角
图7-10所示棘轮 机构中，通过改 变曲柄摇杆机构 曲柄长度OA的方 法来改变摇杆摆 角的大小，从而 实现棘轮机构转 角大小的调整。
3、主动轮首、末齿齿顶需要修正，以解决 运动干涉。
由于不完全齿轮的前接触段的 起始点E与从动轮停歇的位置 有关，当两轮齿顶圆的交点C’ 在从动轮上第一个正常齿齿顶 点C的右面（参见图7—25）
时
即 C' O2O1 CO2O1
主动齿轮的齿顶被从动齿轮的齿顶挡住，不能进 入啮合，发生齿顶干涉。
9
图7－7所示为牛头刨床工作台 横向进给机构，
当曲柄1转动时，经连杆2带动 摇杆4作往复摆动；摇杆4上装 有图7—4b 所示的 双向棘 轮机 构的棘爪，棘轮3与丝杠5固连， 棘爪带动棘轮作单方向间歇转 动，从而使螺母6（工作台） 作间歇进给运动。 若改变驱动棘爪摆角，可以调 节进给量；改变驱动棘爪的位 置（绕自身轴线转过180o后固 定），可改变进给运动的方向。
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。
机械基础课件-棘轮结构槽轮机构
图 2- 6转角可调的棘轮机构
图 2- 6转角可调的棘轮机构模型
3、 棘轮机构的特点与应用
棘轮机构结构简单, 加工容易, 改变转角大 小方便, 可实现送进(如图1- 7所示)、 制动(如图1 - 8所示)及超越(如图1 - 9所示)等功能, 故广泛应 用于各种自动机械和仪表中。 其缺点是在运动
图 1 - 8 提升机棘轮停止器
图 1 - 8 提升机棘轮停止器模型
图1 - 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 1- 9 自行车后轴上的棘轮机构
图 1- 9 自行车后轴上的棘轮机构模型
啮合槽轮机构, 如图2 - 2所示, 其拨盘1与 槽轮2转向相反；
1 2
图 2-2
二是内啮合槽轮机构, 如图2 - 3所示, 其拨盘1与槽轮2 转向相同。 一般常用外啮合槽轮机构。
2 拨盘1
图 2-3
3. 槽轮机构的特点与应用 槽轮机构结构简单、 工作可靠, 机械效率高,
在进入和脱离接触时运动比较平稳, 能准确控制转 动的角度。 但槽轮的转角不可调节, 故只能用于定 转角的间歇运动机构中, 如自动机床、 电影机械、 包装机械等。
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1- 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。
自行车棘轮机构原理
自行车棘轮机构原理自行车是一种常见的交通工具，而棘轮机构是实现自行车后轮传动的核心部件。
棘轮机构通过一系列齿轮的组合和配合，使得自行车可以实现正向行驶和后退行驶的功能。
本文将从自行车棘轮机构的原理、构造和工作过程等方面进行详细介绍。
一、棘轮机构的原理和构造棘轮机构由棘轮、轴承、齿轮和链条等组成。
其中，棘轮是关键的部件，它由一组齿轮和凸出的棘齿组成，可以在一个方向上转动，而在另一个方向上则被阻止。
齿轮则通过轴承与棘轮相连接，使得棘轮可以顺畅地工作。
二、棘轮机构的工作过程当骑手踩动脚蹬时，通过链条传动，力量被传递到后轮上。
这时，棘轮机构起到了关键的作用。
在正向行驶时，棘轮会顺畅地转动，使得齿轮也随之转动，从而驱动后轮旋转。
而在后退行驶时，棘轮则会被齿轮的凸起部分阻止，使得后轮不会反向旋转。
三、自行车棘轮机构的优缺点自行车棘轮机构具有以下优点：1. 简单可靠：棘轮机构的结构相对简单，不需要复杂的装置和控制系统，因此可以降低自行车的制造成本。
2. 节约空间：棘轮机构的体积较小，不会占用过多的空间。
3. 便于操作：棘轮机构的工作原理简单明了，骑手可以轻松掌握自行车的操作技巧。
然而，棘轮机构也存在一些缺点：1. 后退限制：由于棘轮机构的工作原理，自行车只能实现单向后退，不方便骑手进行后退操作。
2. 回转惯性：由于齿轮的存在，棘轮机构会增加自行车的回转惯性，使得转向变得困难，尤其在高速行驶时。
四、自行车棘轮机构的改进和应用为了克服棘轮机构的缺点，一些改进措施被提出来，如后轮离合器的应用。
后轮离合器可以实现自行车后轮的双向旋转，使得后退操作更加方便。
此外，一些高级自行车还采用了内部变速器，将棘轮机构与变速器相结合，实现多档位的调节。
除了自行车，棘轮机构在其他领域也有广泛的应用。
例如，棘轮机构被应用在汽车的传动系统中，实现发动机的起动和停车。
此外，棘轮机构还被用于工业机械中，如起重机的升降装置。
总结起来，自行车棘轮机构是实现自行车后轮传动的重要部件，它的工作原理简单明了，结构简单可靠。
机械基础课件-棘轮结构、槽轮机构
棘轮结构的应用
汽车摩擦片离合器
棘轮结构使离合器能够顺畅地连接和断开发动 机和变速器。
手动千斤顶
棘轮结构使千斤顶能够轻松地提升重物并保持 在所需的位置。
槽轮机构基本构造
槽轮
槽轮是具有凹槽的轮子，可用于控制运动和传递力 量。
销钉和弹簧
销钉与槽轮的凹槽和弹簧结合，形成槽轮机构的运 动部件。
槽轮机构的工作方式
ห้องสมุดไป่ตู้
1
销钉被抬起
2
槽轮的凹槽与销钉相互作用，将销钉抬
起。
3
槽轮旋转
槽轮通过外部输入的转动力矩开始旋转。
槽轮推动任务
当销钉被抬起时，槽轮会将任务推向下 一个位置。
槽轮机构的优势与劣势
1 优势：简单且可靠
槽轮机构具有简单的设计和可靠的操作，适用于许多机械系统。
2 劣势：限制运动方向
槽轮机构在通过凸轮调整角度时受到限制，只能在特定方向上进行运动。
两种机构的比较与对比
特点 原理 运动方式
棘轮结构 棘轮与棘爪咬合 限制在特定角度
槽轮机构 槽轮与销钉相互作用 在槽轮内自由滑动
结论与总结
棘轮结构和槽轮机构都是机械系统中重要的组成部分。它们在许多领域的应用非常广泛，从汽车工业到工业机 械。
机械基础课件-棘轮结构、 槽轮机构
欢迎来到机械基础课件的世界！在本次课程中，我们将深入探讨机械结构中 的两个重要方面：棘轮结构和槽轮机构。准备好了吗？让我们开始吧！
棘轮结构基本原理
棘轮结构是通过棘轮与棘爪的咬合来实现旋转或阻止运动的机械装置。它的 基本原理是将棘轮的角度和几何形状与棘爪的位置和数量相匹配。
12-1 棘轮机构
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。
（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
图1 单动式棘轮机构
图2 双动式棘轮机构
图1所示为单动式棘轮机构。改变图1中主动件摆杆的结构形状，可得到图2 所示的双动式棘轮机构。特点是当主动件摆杆作来回摆动时，都能使棘轮 朝同一方向作间歇运动，驱动棘爪可以制成直的或带钩头的。
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）。
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
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）
◆ 齿式棘轮机构运动可靠，从动棘轮容易实现有级调节，但是 有噪声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重，常用于低速、 轻载的间歇传动。 ◆ 摩擦式棘轮机构可实现无级调节，运动平稳无噪声，有 打滑。适用于低速轻载的场合。 ◆ 棘轮机构还常用作防止机构逆转的停止器。
制动器
发生事故时，止动棘爪３ 突然伸出，可防止卷筒逆 转。
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。
棘轮机构介绍
棘轮机构棘轮机构ratchet and pawl由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。
它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。
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。
棘轮机构基础知识newmaker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。
2 棘轮机构的分类方式有以下几种：按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构齿式棘轮机构结构简单，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。
该机构的缺点是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。
齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构是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。
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。
棘轮工作原理
棘轮工作原理棘轮是一种常见的机械传动装置，其工作原理主要基于棘爪和棘齿的互锁作用，用于将旋转运动转化为线性运动或改变运动方向。
本文将从棘轮的结构、工作原理和应用领域等方面进行介绍。
一、棘轮的结构棘轮通常由棘爪、棘齿、轮盘和轴组成。
棘爪是一种呈爪状的机械零件，用于阻止轮盘的反向旋转。
棘齿是轮盘上的凸起结构，用于与棘爪相互咬合。
轮盘是一个圆盘状的零件，可以在轴上旋转，它上面有一定数量的棘齿。
轴是棘轮的中心部分，用于支撑和转动轮盘。
二、棘轮的工作原理棘轮的工作原理主要基于棘爪和棘齿的互锁作用。
当轮盘沿着顺时针方向旋转时，棘齿会与棘爪相互咬合，从而阻止轮盘的逆时针旋转。
这种咬合作用可以保证轮盘在一定程度上固定不动，使得棘轮能够将旋转运动转化为线性运动或改变运动方向。
三、棘轮的工作过程棘轮的工作过程可以分为两个阶段：咬合阶段和脱离阶段。
1. 咬合阶段：当轮盘顺时针旋转时，棘齿与棘爪相互咬合，阻止轮盘逆时针旋转。
这种咬合作用可以使得棘轮在一定程度上固定不动，从而实现力的传递和转化。
2. 脱离阶段：当轮盘停止旋转或逆时针旋转时，由于棘齿与棘爪之间的间隙，棘爪会脱离棘齿，轮盘可以自由旋转。
四、棘轮的应用领域棘轮广泛应用于机械传动系统中，常见的应用领域包括：1. 汽车制动系统：棘轮可以用于汽车制动系统中的制动盘和制动鼓之间的传动装置，将旋转运动转化为线性运动，从而实现制动效果。
2. 工程机械：棘轮可以应用于工程机械中的起重装置和伸缩臂之间的传动装置，实现力的传递和转化。
3. 纺织机械：棘轮可以用于纺织机械中的卷绕装置和张力控制装置，实现纱线的收放和张力的控制。
4. 机床设备：棘轮可以应用于机床设备中的进给装置和自动送料装置，实现工件的进给和送料。
5. 家用电器：棘轮可以用于家用电器中的开关装置和传动装置，实现开关的控制和传动的转化。
棘轮是一种常见的机械传动装置，其工作原理基于棘爪和棘齿的互锁作用，能够将旋转运动转化为线性运动或改变运动方向。
间歇运动机构(棘轮结构)
图5 - 5(a）双向棘轮机构模型
图5 - 5(a）可变向棘轮机构模型
5.1.2、棘轮转角的调节 上述各种棘轮机构, 在原动件摇杆摆角一定的条 件下, 棘轮每次的转角是不变的。 若要调节棘轮的转 角, 则可改变摇杆的摆动角或改变拨过棘轮齿数的多
少。 如图5 - 6所示, 在棘轮上加一遮板, 变更遮板的
第5章 间歇运动机构
5.1 棘轮机构 5.2 槽轮机构
概述：
在机器工作时，当主动件作连续运 动时，常需要从动件产生周期性的运动 和停歇，实现这种运动的机构，称为间 歇运动机构。最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 和凸轮式间歇机构等，它们广泛用于自 动机床的进给机构、送料机构、刀架的 转位机构、精纺机的成形机构等。
图5 - 13所示的是电影放映机卷片机构, 槽轮2具有四个径向槽, 拨盘1上装一个圆销A。 拨盘转一周, 圆销A拨动槽轮转过1/4周, 胶片 移动一个画格, 并停留一定时间(即放映一个 画格)。 拨盘继续转动, 重复上述运动。 利用 人眼的视觉暂留特性, 当每秒放映24幅画面时 即可使人看到连续的画面。
5.2 槽轮机构
5.2.1、 概述 1. 槽轮机构的工作原理 槽轮机构如图5 - 10所示, 由带圆(柱)销A的 主动拨盘1、 具有径向槽的从动槽轮2和机架组成。 拨盘作匀速转动时, 驱动槽轮作时转、 时停的单 向间歇运动。
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图 5 - 10 外啮合槽轮机构
图 5 - 10双圆销外啮合槽轮机构
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
自行车棘轮机构原理
自行车棘轮机构原理自行车是一种常见的交通工具，而自行车的棘轮机构是其关键部件之一。
棘轮机构是自行车后轮轴上的一种装置，它使得自行车可以实现单向行驶。
本文将详细介绍自行车棘轮机构的原理和工作方式。
一、棘轮机构的构成棘轮机构主要由棘轮和链轮组成。
棘轮是一个圆盘状的装置，有一定数量的牙齿，通常是12至18个。
链轮是固定在自行车后轮轴上的一个齿轮，与棘轮配合使用。
二、棘轮机构的工作原理当自行车向前行驶时，脚踏板会带动链条转动，链条再带动链轮转动。
由于链轮和棘轮相连，当链轮转动时，棘轮也会随之转动。
而棘轮的牙齿则咬合在链轮的牙齿间，使得棘轮和链轮一同转动。
当自行车需要后退或停止时，棘轮机构发挥作用。
此时，脚踏板停止踩踏，链条不再转动。
由于链条不再带动链轮，链轮也不再带动棘轮转动。
而此时，棘轮的牙齿则会咬合在链轮的牙齿间，阻止链轮反向转动。
这样，自行车的后轮就不会向后滚动，实现了单向行驶。
三、棘轮机构的应用棘轮机构广泛应用于自行车的后轮，是自行车单向行驶的关键部件。
它能够确保自行车只能向前行驶，而不会出现后退的情况。
这在骑行中非常重要，特别是在上坡或需要停下来时。
棘轮机构的有效运行可以提高骑行的安全性和稳定性。
棘轮机构也被应用在其他领域。
例如，它被用于一些机械传动系统中，以实现单向传动。
棘轮机构的原理和工作方式在各种机械装置中都有所应用。
总结：自行车的棘轮机构是实现单向行驶的关键部件。
它由棘轮和链轮组成，通过链条传动实现后轮的转动。
当链条不再带动链轮转动时，棘轮的牙齿会咬合在链轮的牙齿间，阻止链轮反向转动，从而实现单向行驶。
棘轮机构的应用不仅局限于自行车，还可以应用在其他机械传动系统中。
通过了解自行车棘轮机构的原理，我们可以更好地理解自行车的运行原理，并在骑行过程中更加安全和稳定。
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图5 - 13所示的是电影放映机卷片机构, 槽轮2具有四个径向槽, 拨盘1上装一个圆销A。 拨盘转一周, 圆销A拨动槽轮转过1/4周, 胶片 移动一个画格, 并停留一定时间(即放映一个 画格)。 拨盘继续转动, 重复上述运动。 利用 人眼的视觉暂留特性, 当每秒放映24幅画面时 即可使人看到连续的画面。
图 5 - 6转角可调的棘轮机构
图 5 - 6转角可调的棘轮机构模型
5.1.3、 棘轮机构的特点与应用 棘轮机构结构简单, 加工容易, 改变转角
大小方便, 可实现送进(如图5 - 7所示)、 制动(如 图5 - 8所示)及超越(如图5 - 9所示)等功能, 故广 泛应用于各种自动机械和仪表中。 其缺点是在
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
5.2 槽轮机构
5.2.1、 概述 1. 槽轮机构的工作原理 槽轮机构如图5 - 10所示, 由带圆(柱)销A的
主动拨盘1、 具有径向槽的从动槽轮2和机架组成。 拨盘作匀速转动时, 驱动槽轮作时转、 时停的单 向间歇运动。
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图 5 - 10 外啮合槽轮机构
图 5 - 10双圆销外啮合槽轮机构
图 5 - 1 棘轮机构的工作原理
图 5 - 1 棘轮机构的模型
如果要求摇杆往复摆动时都能使棘轮向同一方向转 动, 则可采用图5 - 2所示的双动式棘轮机构。 驱动棘爪 可制成钩头(见图5 - 2(a))或直头(见图5 - 2(b))。
图 5 - 2 双动式棘轮机构 (a) 钩头双动式棘爪; (b) 直头双动式棘爪
图 5 - 2 双动式棘轮机构模型 (a) 钩头双动式棘爪;
2. 常用棘轮机构的类型 (1) 单向外啮合棘轮机构， 如图5 - 3所示。 其
特点是棘轮上的齿做在棘轮的外缘上，作单向间歇运 动。
图5 - 3
(上的齿做在棘轮的内缘上， 作单向间歇运动
第5章 间歇运动机构
5.1 棘轮机构 5.2 槽轮机构
概述：
在机器工作时，当主动件作连续运 动时，常需要从动件产生周期性的运动 和停歇，实现这种运动的机构，称为间 歇运动机构。最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 和凸轮式间歇机构等，它们广泛用于自 动机床的进给机构、送料机构、刀架的 转位机构、精纺机的成形机构等。
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 - 5(a）双向棘轮机构模型
图5 - 5(a）可变向棘轮机构模型
5.1.2、棘轮转角的调节
上述各种棘轮机构, 在原动件摇杆摆角一定的条 件下, 棘轮每次的转角是不变的。 若要调节棘轮的转 角, 则可改变摇杆的摆动角或改变拨过棘轮齿数的多 少。 如图5 - 6所示, 在棘轮上加一遮板, 变更遮板的 位置, 即可使棘爪行程的一部分在遮板上滑过, 不与 棘轮的齿接触, 从而改变棘轮转角的大小。
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。
图 5 - 7 牛头刨床进给棘轮机构
图 5 - 7 牛头刨床进给棘轮机构模型
图5 - 8所示为防止机构逆转的停止器。 这种棘轮停止器广泛应用于卷扬机、 提升机 以及运输机等设备中。
2. 槽轮机构的基本形式 槽轮机构有两种基本形式, 一是外
啮合槽轮机构, 如图5 - 11所示, 其拨盘1 与槽轮2转向相反；
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图 5-11
二是内啮合槽轮机构, 如图5 - 12所示, 其拨盘1与槽轮 2转向相同。 一般常用外啮合槽轮机构。
2 拨盘1
图 5-12
3. 槽轮机构的特点与应用 槽轮机构结构简单、 工作可靠, 机械效率高,
图 5 - 14 刀架转位槽轮机构
图5-4
(3) 双向棘轮机构， 如图5 - 5所示。 图5 - 5(a) 所示为矩形齿双向棘轮机构, 当棘爪1处于实 线位置时, 棘轮2作逆时针间歇转动； 当棘爪 处于图示虚线位置时, 棘轮作顺时针间歇转动。 图5 - 5(b)所示为回转棘爪式双向棘轮机构。
图 5 - 5 双向棘轮机构 (a) 矩形齿双向棘轮机构; (b) 回转棘爪双向棘轮机构
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