棘轮机构(3)(精品 值得参考)
棘轮机构槽轮机构课件
齿式棘轮机构
2—棘爪 4—棘轮 6—止回棘爪
2．齿式棘轮机构的常见类型及特点
外啮合式
外啮合式棘轮机构
内啮合式
内啮合式
4．摩擦式棘轮机构简介
靠偏心楔块（棘爪）和 棘轮间的楔紧所产生的摩擦 力来传递运动。 特点：转角大小的变化 不受轮齿的限制，在一定范 围内可任意调节转角，传动 噪声小，但在传递较大载荷 时易产生滑动。 1－偏心楔块（棘爪） 2－棘轮 3－止回棘爪
二、槽轮机构
1．槽轮机构的组成和工作原理
槽轮机构
1－拨和特点
单圆销外槽轮机构 双圆销外槽轮机构 内啮合槽轮机构
槽轮机构的类型和特点
特点： 特点：结构简单，转位方便，工作可靠，传动的平 稳性好，能准确控制槽轮的转角。但转角的大小受到槽 数z的限制，不能调节，且在槽轮转动的始末位置处存在 冲击，随着转速的增加或槽轮槽数的减少而加剧，故不 适用于高速。
第五章 常用机构
§5—3棘轮机构 槽轮机构 棘轮机构
间歇机构——能够将主动件的连续运动转换 间歇机构 成从动件有规律的周期性运动或停歇。 一、棘轮机构 二、槽轮机构
一、棘轮机构
棘轮机构分为齿式棘轮机构 摩擦式棘轮机构 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。
1．齿式棘轮机构工作原理
机械原理-其他常用机构棘轮机构
§7-1 棘 轮 机 构
一、棘轮机构的基本结构和工作原理
主动摆杆
棘轮不动 棘 轮 运 动
驱动棘爪
棘轮
止动棘爪
二、棘轮机构的类型
常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类
单动式棘轮机构
轮 棘 单向式棘轮机构
齿轮 棘 式机
双动式棘轮机构
轮
构 双向式棘轮机构
机
构
摩 棘 偏心楔块式棘轮机构
擦轮
式机
为：
t2
k
'
1
t2 k '
t1
2
' 221
2 122,
2 2
2
z
z ——槽轮径向槽数
k( 2 )
z
2
k z2
2z
要使槽轮有停歇，其运动时
间 t2< t1，即：
1
k 2z z 2
由于当 z 3 时必然有：
1 2 z 2 z2
故内槽轮机构拨盘上的圆
柱销只能有一个
2、槽轮机构的角速度和角加速度 槽轮的转角2 和拨盘的转角1 关系为：
滑块
摆杆
以上两种调整棘轮转角的方法， 棘轮的最小转角都不小于一个齿距 角。若要使棘轮的转角小于一个齿 距角，则应采取以下方法：
（3）多爪棘轮机构角
棘爪数——n
棘轮齿距角——
摆杆转角——1 棘轮转角——2
3
1
3
2
多爪棘轮机构
3、棘轮机构的可靠工作条件
（1）棘爪的可靠啮合条件
欲使棘爪顺利的滑入
构 滚子楔紧式棘轮机构
单动式棘轮机构
外 啮 式
内 啮 式
双动式棘轮机构
棘轮机构设计举例(全)
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——精选推荐
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》PPT课件
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课堂评价2
（2）教师评价：找出各组学生在活动中的闪光点，对成 绩最好的一组进行表扬鼓励，对学生发言中的不足之处提 出自己的看法。老师对表现比较好的两组各送1束鲜花。
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返回
应用案例 应用案例1：牛头刨床工作台横向进给机构。（进给） 应用案例2：冲床工作台自动转位机构。（转位、分度） 应用案例3：自行车后轴所用“飞轮”。（超越、离合） 应用案例4：旱冰鞋的前轮轴上的棘轮机构。（制动） 应用案例5：双胞胎兄弟的不同遭遇。（首尾呼应）
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返回探究
课堂评价1
（1）小组间相互评价。 每组的活动成绩由其它组从四个方面进行打分。（打分 表见学案）
具体方案：1组给2组打分，2组给3组打分，依次类推， 8组给1组打分。
激励措施：总分前2名送三束鲜花，3-6名送两束鲜花， 7-8名送1束鲜花。
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学生评价表
组别
问题
学生评价 内容正确 简明扼要 嗓音洪亮 体态语言
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5
返回
合作探究
共分8组，每4人为一组以团队形式共同探究，共同学习，通 过合作来完成问题。
学生操作：小组成员之间可以互相讨论，自己动手，归纳总结， 利用笔记本电脑对棘轮机构的原理动画进行操作、分析。掌握这 些常见的棘轮机构的工作原理和运动特性。[动眼、动脑、动手] [学生互动]
8个问题见学案。
-
6
止回棘爪有何作用？ 可使棘轮静止可靠和防止棘轮的反转。
运动特性？棘轮只能作单向的间-歇运动。
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棘轮机构
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
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22讲 棘轮机构
FA
tan
2
FNB
FB 楔紧角 小于2倍的摩擦角
注意：
楔紧角 不宜过小，以防套筒反向运动时滚 子不易退出楔紧状态。
内容小结
1.棘轮机构的工作原理及应用; 2.棘轮机构的转角调节; 3.棘轮机构的设计介绍
作业布置
• P184 10-2
传递运动较平稳无噪声从动件的转角可作无级调整易出现打滑现象运动准确性较差不适合用于精确传递运动的场合棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构棘轮机构1不对称梯形齿不对称梯形齿强度较高已经标准化是最常用的一种齿tmb075mdmzdd2h1棘轮齿形的选择2直线型三角形齿直线3圆弧型三角形齿圆弧4对称型矩形齿2棘轮转角大小的调整通过改变棘轮罩的位置实现棘轮转角大小的调整滑块通过改变滑块a的位置改角的大小从而实现棘轮转角大小的调棘爪数n棘轮齿距角摆杆转角3棘轮机构的可靠工作条件1棘爪的可靠啮合条件欲使棘爪顺利的滑入棘轮齿根则必须有
3
1 2
3
多爪棘轮机构
3、棘轮机构的可靠工作条件
（1）棘爪的可靠啮合条件 欲使棘爪顺利的滑入 棘轮齿根，则必须有： F R FN L sin FN fL cos
tan f tan
f•FN
P
O1
FN 棘轮齿面角 大于摩擦角
O2
或者棘轮对棘爪的总反力FN的作用线在棘爪轴心O1和棘轮 轴心O2之间穿过
通过改变 滑块A的 位置，改 变摆杆摆 角的大小， 从而实现 棘轮转角 大小的调 整 滑块
摆杆
以上两种调整棘轮转角的方法， 棘轮的最小转角都不小于一个齿距 角。若要使棘轮的转角小于一个齿 距角，则应采取以下方法：
棘轮机构
双动式棘轮机构
双向式棘轮机构
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。
双动式棘轮机构常用于载荷较大，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。 其他分类： 端面棘轮 可变向棘轮结构
棘轮机构
其他常用机构
槽轮机构
螺旋机构
万向铰链机构
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。
优点：棘轮机构简单，制造方便，运动可靠。在棘轮轴转过 的角度大小可以较大范围内调节。
缺点：工作时伴有噪声和振动，运动精度较差。适用于速度低且载荷 不大的场合。
棘轮转角大小的调节方法： · 改变主动摇杆摆角的大小
· 加装一棘轮罩以遮盖部分棘齿
用遮板调节棘轮机构
棘轮分类： 按结构形式： 齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。
按啮合方式：
外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构棘轮机构
外啮外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部 ，而内啮合机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。
3.2:滑动螺旋机构 滑动螺旋机构中螺杆与螺母的螺旋面直接接触。摩擦状态未滑动摩擦。 滑动螺旋机构一般又分为 单螺旋机构（螺旋千斤顶） 双螺旋机构。
在简单单螺旋机构中，当导程为ph螺杆回转角为ᵠ时，螺母的位移s为
s=ph 2
3.3：滚动螺旋机构; 组成：螺母，螺杆，滚动体，及滚动体循环装置。 螺母与螺杆间为滚动摩擦，摩擦阻力小，效率高。 螺旋机构导程角大于当量摩擦角时，也可以将直线运动转换为 旋转运动。如某些操纵机构，工具、玩具及武器等机构中， 利用了这一特性。
任务四 棘轮和螺旋机构解读
补充：其它间歇运动机构
任务四
棘轮机构和螺旋机构
二、 螺旋机构
二、 螺旋机构
1、组成
低副
3
1 2
螺杆
螺母 机架
螺旋副
功用：回转运动 （主动件）
直线往复移动 （从动件）
2、特点
得较大的降速比和力的增益
3）工作平稳无噪声 4）合理选择螺纹导程角可具有自锁性能 5）摩擦大、效率低
任务四
一、 棘轮机构
棘轮机构和螺旋机构
棘轮机构用于将主动件的连续转动转换为棘轮周期性的 单向间歇转动，也常作为防逆转装置，超越离合器。
1、棘轮机构的组成
在棘轮机构中，一般情况下棘爪是原动件，当工作的棘爪连续摆动时， 棘轮作间歇转动。当棘轮停歇时，止动棘爪可防止其逆转。只要棘轮 的齿数Z足够多，则每次间歇转动的角度就可以很小；而且可根据工 作要求调节棘轮转角的大小。
1）齿式棘轮机构：结构简单，便于调整
转动角度；有较大冲击和噪音，精度较差。 2）摩擦式棘轮机构：传递平稳、无噪声、 棘轮转角可作无级调解，但准确性差。
摩擦式棘轮机构
2.棘轮机构应用实例
牛头刨床工作台横向进给机构
当脚蹬踏板时，经链轮1和 链条2带动内圈具有棘齿的链轮3
顺时针转动，再通过棘爪4的作
用，使后轮轴5顺时针转动，从 而驱使自行车前进。自行车前进 时，如果令踏板不动，后轮轴5 便会超越链轮3而转动，让棘爪4 在棘轮齿背上滑过，从而实现不 蹬踏板的自由滑行。
（2）螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动
（3）螺杆回转，螺母作直线运动
3
1 2
轴向移动平稳
（4）螺母回转，螺杆作直线运动
输纸机构后吹风的调节
轴向移动平稳
棘轮机构——精选推荐
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 。
(完整版)棘轮机构
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。
第四章 棘轮机构
图7-5 a 偏心楔块式棘轮机构
(2) 滚子楔紧式棘轮机构
图7-6为常用的摩擦式棘轮机构，构件1逆时针转动或 构件3顺时针转动时，在摩擦力作用下能使滚子2楔紧 在构件1、3形成的收敛狭隙处，则构件1、3成一体， 一起转动；运动相反时，构件1、3成脱离状态。
图7-6 滚子楔紧式棘轮机构
三、棘轮机构的特点和应用
8
一、槽轮机构的组成及其工作原理
1、机构的组成 通过，可以清楚 地看到槽轮机构 的基本组成。
图7-14
2、工作原理
如上图所示，主动拨盘上的圆柱销进入槽轮上的径向 槽以前，凸锁止弧将凹锁止弧锁住，则槽轮静止不动。 圆柱销进入径向槽时，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。
当主动摆杆作往复摆动时，从动棘 轮作单向间歇转动。
二、棘轮机构的类型
常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类： 1、轮齿式棘轮机构 按啮合方式可分成外啮合、内啮合棘轮机构。
3
根据棘轮的运动又可分为两种情况：
(1) 单向式棘轮机构
•单向式棘轮机构的特点是摆杆向一个方向摆动时， 棘轮沿同一方向转过某一角度；而摆杆向另一个方 向摆动时，棘轮静止不动。 •双动式棘轮机构，摆杆的往复摆动，都能使棘轮沿 单一方向转动，棘轮转动方向是不可改变的。
棘轮机构(3)(精品 值得参考)
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四、棘轮机构设计中的主要问题
1、棘轮齿形的选择 最常见的棘轮齿形为不对称梯形，如图7-12所示。 为了便于加工，当棘轮机构承受载荷不大时，可采用三角形 棘轮轮齿（见图7-1），三角形轮齿的非工作齿面可作成直 线型和圆弧形。 双向式棘轮机构，由于需双向驱动，因此常采用矩形或对称 梯形作为棘轮齿形(图7-4)。
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二、槽轮机构的基本类型及其应用
1、类型 常用的槽轮机构有两种类型：一种是外啮合槽轮机 构，另一种是内啮合槽轮机构。 (1)外啮合槽轮机构：图7-14a 为外啮合槽轮机构。 (2)内啮合槽轮机构：图7-15为内啮合槽轮机构。
图7-15
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2、应用举例
槽轮机构结构简单，容易制造。但工作时有一 定程度的冲击，故一般不宜用于高速转动的场 合。图7-16为槽轮机构应用于电影放映机的间 歇卷片机构中。
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。
式中，φ为摩擦角；α为 楔块廓线升角。因此偏 心块楔紧条件为：楔块 廓线升角α小于摩擦角φ。 也可用摩擦轮对偏心楔 块总反力FR的作用线必 须通过两回转中心O1和 O2的连接线段来判定。 图7-5 b
(3) 滚子楔紧条件
d d d FA cos FNA sin 2 2 2
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(2) 滚子楔紧式棘轮机构
图7-6为常用的摩擦式棘轮机构，构件1逆时针转动或 构件3顺时针转动时，在摩擦力作用下能使滚子2楔紧 在构件1、3形成的收敛狭隙处，则构件1、3成一体， 一起转动；运动相反时，构件1、3成脱离状态。
图7-6 滚子楔紧式棘轮机构
三、棘轮机构的特点和应用
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ω5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
图7-12
图7-1
12
图7-4
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。
图7-3 单向式棘轮机构
(2)双向式棘轮机构
若将棘轮轮齿做成短梯形或矩形时，变 动棘爪的放置位置或方向后，可改变棘 轮的转动方向。棘轮在正、反两个转动 方向上都可实现间歇转动。
2、摩擦式棘轮机构
(1) 偏心楔块式棘轮机构
偏心楔块式棘轮机构的工作原理与轮齿式棘轮机构相 同，只是用偏心扇形楔块代替棘爪，用摩擦轮代替棘 轮。利用楔块与摩擦轮间的摩擦力与楔块偏心的几何 条件来实现摩擦轮的单向 多爪棘轮机构
要使棘轮每次转动小于一个轮齿所对的中心角γ时，可采用棘 爪数为n的多爪棘轮机构。如图7-11所示为n=3的棘轮机构，三 棘爪位置依次错开γ/3，当摆杆转角φ1在γ≥φ1≥γ/3 范围内变化 时，三棘爪依次落入齿槽，推动棘轮转动相应角度φ2为 γ≥φ2≥γ/3 范围内γ/3整数倍。
FN Lsin FN fL cos 故 tan f tan
即 （7－1）
因此棘爪顺利滑入齿根的条件为：棘轮 齿面角θ大于摩擦角φ。或棘轮对棘爪 总 反 力 FR 的 作 用 线 必 须 在 棘 爪 轴 心 O1 和 棘轮轴心O2之间穿过。
当材料的摩擦系数f＝0.2时，摩擦角φ≈180，因此一般取 θ＝20O。
(2) 偏心块楔紧条件 对于图7-5b所示的偏心楔块式棘轮机构，摆杆逆时针 转动时，轮3对楔块2在接触点A作用正压力FN与摩擦 力fFN（参见图7-13）。正压力FN有松开楔块的作用， 要使楔块楔紧棘轮3，应使FN与fFN对O2的矩满足
式中，φ为摩擦角；α为 楔块廓线升角。因此偏 心块楔紧条件为：楔块 廓线升角α小于摩擦角φ。 也可用摩擦轮对偏心楔 块总反力FR的作用线必 须通过两回转中心O1和 O2的连接线段来判定。
轮齿式棘轮机构结构简单，易于制造，运动可 靠，从动棘轮转角容易实现有级调整，但棘爪 在齿面滑过引起噪声与冲击，在高速时尤为严 重。故常于低速、轻载的场合用作间歇运动控 制。
摩擦式棘轮机构传递运动较平稳，无噪音，从 动件的转角可作无级调整。但难以避免打滑现 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 。
图7-11
15
3、棘轮机构的可靠工作条件
(1) 棘爪可靠啮合条件 图7-12中θ为棘轮齿工作齿面 与径向线间的夹角，称齿面 角，L为棘爪长，O1为棘爪 轴心，O2为棘轮轴心，啮合 力作用点为P（为简便起见 ，设P点在棘轮齿顶），当
图7-12
16
当棘爪与棘轮开始在齿顶P啮合时，棘轮工作齿面对棘爪 的总反力FR相对法向反力FN偏转一摩擦角φ。FN对O1点的 矩使棘爪滑入棘轮齿根，而齿面摩擦力fFN有阻止棘爪滑 入棘轮齿根的作用。为使棘爪顺利滑入棘轮齿根并啮紧齿 根，两力对O1点的矩应满足
当主动摆杆作往复摆动时，从动棘 轮作单向间歇转动。
二、棘轮机构的类型
常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类： 1、轮齿式棘轮机构 按啮合方式可分成外啮合、内啮合棘轮机构。
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根据棘轮的运动又可分为两种情况：
(1) 单向式棘轮机构
•单向式棘轮机构的特点是摆杆向一个方向摆动时， 棘轮沿同一方向转过某一角度；而摆杆向另一个方 向摆动时，棘轮静止不动。 •双动式棘轮机构，摆杆的往复摆动，都能使棘轮沿 单一方向转动，棘轮转动方向是不可改变的。
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§7－1 棘轮机构 §7－2 槽轮机构 §7－3 不完全齿轮机构 §7－4 万向联轴节
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一、棘轮机构的基本结构和工作原理
棘轮机构基本结构如图7—l所示， 由棘轮3、棘爪2、4与主动摆杆 1、机架5组成。 主动摆杆1空套在与棘轮3固联 的从动轴上，驱动棘爪2与主动 摆杆1用转动副O1相联，止动 棘爪4与机架5用转动副O2相联， 弹簧6可保证棘爪与棘轮啮合。
图7-5 b
(3) 滚子楔紧条件
图7-6所示滚子楔紧式棘轮机构 ，滚子受力情况如图7-14所示 。图中当套筒1逆时针方向转动 时，在摩擦力FA作用下，滚子2 有逆时针滚动的趋势，因此星 轮3在接触点B对滚子有图示摩 擦力FB。摩擦力FA与FB使滚子 楔紧，其夹角为楔紧角β，而滚 子2在接触点A、B的正压力FNA 和FNB欲将滚子挤向楔形大端而 松开。
手动来实现输出轴超越蜗轮
的运动。
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四、棘轮机构设计中的主要问题
1、棘轮齿形的选择 最常见的棘轮齿形为不对称梯形，如图7-12所示。 为了便于加工，当棘轮机构承受载荷不大时，可采用三角形
棘轮轮齿（见图7-1），三角形轮齿的非工作齿面可作成直 线型和圆弧形。 双向式棘轮机构，由于需双向驱动，因此常采用矩形或对称 梯形作为棘轮齿形(图7-4)。