机械设计基础第27讲 棘轮机构
棘轮机构PPT课件
即 7C—'O252O）1 CO2O1 时
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。
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• 为避免干涉发生，可以将 主动轮齿顶降低，使两轮 齿顶圆交点正好是C点或 达不到C’点。图7－25中 C点为主动轮首齿修顶后 的齿顶圆与从动轮齿顶圆 交点。
• 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。
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图7-16
21
附加图a 为槽轮两次停歇时间不等的槽轮机构， 附加图b 为槽轮两次停歇时间和运动时间都不等的槽轮机构。
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• 当拨盘为等速回转时，这个时间比可以用转角 比来表示。
• 对于只有一个圆柱销的槽轮机构，t1和t2分别对 应拨盘1的转角2π和槽轮2运动时对应的拨盘1 转角2Φ1，因此槽轮机构运动系数为
t2
21
22
2
z
z2
t1 2
2
2
z
（7-4）
在一个运动循环内槽轮停歇时间t2’可由τ值按下式计算
t2' t1 t2 t1(1 tt12第)25页/t共1(419页 )
图7-3 单向第式3页棘/共轮49页机构
(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。
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2、摩擦式棘轮机构
(1) 偏心楔块式棘轮机构
机械基础课件棘轮结构槽轮机构
图 1 1 棘轮机构的工作原理
图 1 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1 2所示的双动式棘轮机构; 驱动棘爪可制成 钩头见图1 2a或直头见图1 2b;
图 1 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 1 2 双动式棘轮机构模型 a 钩头双动式棘爪;
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2 4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 2 4 卷片槽轮机构
图 2 4 卷片槽轮机构模型
又如图2 5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 具转换到工作位置来自 图 2 5 刀架转位槽轮机构
2 常用棘轮机构的类型 1 单向外啮合棘轮机构; 如图1 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1 3
2 内啮合的棘轮机构; 如图1 4所示; 其特点 是棘轮上的齿做在棘轮的内缘上;作单向间 歇运动
(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
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P 133----P 136
浇注输送装置中的棘轮机构 起重设备中的棘轮机构。
《棘轮机构》PPT课件
总分
1
2
3
4
5
6
7
8
-
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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）
-
15
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
-
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。
8
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棘轮机构的原理应用图
棘轮机构的原理应用图一、什么是棘轮机构棘轮机构是一种常见的传动机构，利用棘齿的相互啮合来实现转动的传动方式。
它由一定数量的等距分布的棘齿和齿轮组成，通过齿与齿之间的间隙，以及齿的锁定和释放来实现转动的传递。
二、棘轮机构的工作原理1.齿轮锁定状态：在棘轮机构中，棘齿与齿轮的啮合时，齿轮不会发生转动，这时候就是齿轮的锁定状态。
齿轮的锁定状态是通过棘齿尖端与齿轮表面的凸起相互啮合形成的。
当受到额外的扭矩时，齿轮始终保持锁定状态。
2.齿轮释放状态：在棘轮机构中，棘齿离开齿轮的凸起时，齿轮就能够自由转动，这时候就是齿轮的释放状态。
齿轮的释放状态是通过棘齿的离合来实现的。
当扭矩消失，或者逆转方向时，棘齿会迅速离开齿轮的凸起，齿轮就能够自由转动。
三、棘轮机构的应用图下面是一些棘轮机构的常见应用图：1.汽车手刹：–手刹是一种常见的棘轮机构应用。
它通过棘轮机构实现汽车的停车制动。
当手刹被拉起时，棘轮与齿轮间的啮合将车轮锁定，防止车辆滑动。
2.台钳：–台钳也是一种常见的棘轮机构应用。
台钳通过棘轮机构实现夹取和释放工件的功能。
当台钳夹紧工件时，棘齿锁定工件，保持夹持力。
当需要释放工件时，棘齿与齿轮的凸起分离，工件就能够自由取出。
3.门闩锁：–门闩锁也是一种常见的棘轮机构应用。
它通过棘轮机构实现门的锁定和解锁功能。
当门闩锁起来时，棘齿与齿轮的啮合将门锁定。
当需要打开门时，棘齿与齿轮的凸起分离，门就能够打开。
4.手动升降机：–手动升降机通常通过棘轮机构实现升降的功能。
突出的棘齿可以确保升降机在停止时保持在所需位置。
结论棘轮机构是一种常见的传动机构，通过棘齿的锁定和释放来实现转动的传递。
它在汽车手刹、台钳、门闩锁和手动升降机等领域都有广泛的应用。
通过了解棘轮机构的工作原理和应用图，我们可以更好地理解和应用这一传动机构。
棘轮机构
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)棘轮机构简介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。
[编辑本段]棘轮机构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。
[编辑本段]棘轮机构的分类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。
棘轮机构
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。
棘轮机构 示意图时，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。
分类棘轮机构的分类方式有以下几种：齿式棘轮机构按结构形式分类棘轮机构按结构形式分类可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。
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。
特点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节。
但因靠摩擦力传动，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。
按啮合方式分类棘轮机构按啮合方式分类可分为外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构。
外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部，而内啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。
外啮合式棘轮机构由于加工、安装和维修方便，应用较广。
内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。
内啮合棘轮机构按从动件运动形式分类棘轮机构按从动件运动形式分类可分单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双向式棘轮机构。
单动式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。
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。
机械设计基础第27讲 棘轮机构
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
• 讨论：
• 1、τ >0，∴Z≥3：τ =0，槽轮始终不动。
• 应用：转速不高，要求恒定旋转角的分度机构中。 如电影放映机的卷片机构：
O
1
2 2
O
A
2
3、槽轮机构运动系数
❖运动系数（τ）：槽轮每次运动的时间tm对主动构 件回转一周的时间t之比。
tm 21 （构件1等速回转） t 2
2ψ1 ——槽轮运动时构件1转过的角度
上。
图13-19
不完全齿轮机构
三、 不完全齿轮机构
2、特点和应用
❖从动轮每转一周的停歇时间、运动时间及每次 转动的角度变化范围都较大，设计较灵活；但加 工工艺复杂，运动开始，终了时冲击较大； ❖一般用于低速、轻载场合。
第二节 特殊形式的行星机构*
应用:获得大的传动比。 类型:
一、渐开线少齿差行星传动机构 二、摆线针轮行星传动机构 三、谐波齿轮传动机构
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构和凸轮式 间歇机构等； 广泛用于自动机床的进给机构、送料机构、刀架 的转位机构等；
一、 棘轮机构
（一）棘轮机构的工作原理和类型 • 棘轮机构分: ❖齿式棘轮机构 ❖摩擦式棘轮机构
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
棘 轮 机 构
棘轮机构
链条 1
2 n
3 4
图 8 - 8 自行车后轴上的飞轮超越机构
机械设计基础
Machine Design Foundation
棘轮机构
棘轮机构还可以起到制动的作用。 在一些起重设 备或牵引设备中， 经常用棘轮机构作为制动器， 以防 止机构的逆转。 图 8 - 7 所示为起重机的棘轮制动器。
机械设计基础
机械设计基础
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3
棘轮机构 1
2
图 8 - 2 摩擦式棘轮机构
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棘轮机构
2. 根据啮合方式分类
根据棘轮机构的啮合方式， 棘轮机构又可分为外啮 合棘轮机构和内啮合棘轮机构两种。 外啮合棘轮机构的 轮齿分布在棘轮的外缘， 如图 8 - 1所示； 内啮合棘轮机 构的轮齿分布在棘轮的内缘， 如图 8 - 8所示。图8-1Βιβλιοθήκη 棘轮机构工作原理机械设计基础
Machine Design Foundation
棘轮机构
2. 工作原理
如图8-1，棘轮机构主要由棘轮、棘爪、摇杆和机 架等组成。棘轮2与传动轴固连在一起，驱动棘爪3铰 接于摇杆1上，摇杆1空套在与棘轮2固连的从动轴上， 并可绕其来回摆动。当摇杆1逆时针方向摆动时，与它 相联的驱动棘爪3插入棘轮的齿槽内，推动棘轮转过一 定的角度；当摇杆顺时针方向摆动时，驱动棘爪3便在 棘轮齿背上滑过，这时，片簧6迫使制动棘爪5插入棘 轮的齿间，阻止棘轮顺时针方向转动，故棘轮静止。 因此，当摇杆往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。
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机械原理棘轮及其他机构PPT课件
即槽轮的运动时间总是小于其静止时间。
如果想得到k≥0.5的槽轮机构，则可在拨盘上多装几个 圆销，设装有n个均匀分布的圆销，则拨盘转一圈，槽 轮被拨动n次。故运动系数是单圆柱销的n倍，即:
k= n(1/2-1/z) ∵ k≤1 得：n≤2z/ (z -2)
当k=1时，槽轮机构已经不具备间歇运动特性了。
槽轮机构的类型及应用
外槽轮机构 槽轮与拨盘转向相反
内槽轮机构 槽轮与拨盘转向相同
槽轮机构的应用
电影放映机的拨片机构
球面槽轮机构
三、槽轮机构的运动系数及运动特性
ω1
拨盘等速回转，在一个运动循
环内，总的运动时间为：
t＝2π/ω1 槽轮的运动时间为：
td＝2α1/ω1
2α1 90°2φ920°
定义： k=td / t 为运动系数，即：
不大的场合。
棘轮机构的类型及应用
内接棘轮机构
外接棘轮机构
棘条机构
钩头双动式棘轮机构
直推双动式棘轮机构
可变向棘轮机构
摩擦式棘轮机构
外摩擦式接棘轮机构
外摩擦式接棘轮机构滚子内接摩擦来自棘条机构棘轮机构的应用
工作面
牛头刨床
为了切削工件，刨刀需作连续往复直线运动，工作台作间歇移动。当曲柄转动时，经连杆带动摇杆作 往复摆动；摇杆上装有双向棘轮机构的棘爪，棘轮与丝杠固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动， 从而使螺母（即工作台）作间歇进给运动。若改变驱动棘爪的摆角，可以调节进给量；改变驱动棘爪的 位置（绕自身轴线转过180°后固定），可改变进给运动的方向。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
《棘轮机构》课件
超越式棘轮机构主要由主动件、从动件和棘轮组成，通过主动件和从动件的相互 配合，实现两个方向的运动或动力传递。这种机构具有结构简单、传动平稳、承 载能力较大等优点，但需要精确控制主动件和从动件的配合关系。
单向式棘轮机构
总结词
只能实现单向的运动或动力传递。
详细描述
单向式棘轮机构主要由棘轮和棘爪组成，只能实现单向的运动或动力传递。这种机构具有结构简单、制造方便等 优点，但只能用于单向的传动系统。
02 棘轮机构的基本类型
摩擦式棘轮机构
总结词
通过利用两个接触面之间的摩擦力来传递运动和动力。
详细描述
摩擦式棘轮机构主要由棘轮和棘爪组成，通过棘轮和棘爪之间的摩擦力来传递 运动和动力。这种机构具有结构简单、制造方便、传动平稳等优点，但易磨损， 承载能力较小。
超越式棘轮机构
总结词
能够实现超越功能，使两个方向的运动或动力传递成为可能。
只能实现单向转动，反向时需要依靠其 他机构实现。
特点 结构简单，工作可靠，传动平稳。
工作原理
Байду номын сангаас
01
当主动件顺时针转动时，通过连 杆带动棘爪也顺时针转动，棘爪 在摩擦力的作用下推动棘轮顺时 针转动。
02
当主动件逆时针转动时，棘爪在 摩擦力的作用下会卡住棘轮，使 棘轮静止不动，从而实现了单向 传动的目的。
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感谢您的观看
精度较低
由于棘轮机构的制造和装配误差等因 素，其传动精度相对较低。
不适合高速运动
由于棘轮机构的运动特性，其不适合 高速运动和重载条件下的应用。
调整困难
对于某些工作需求，可能需要频繁调 整棘轮机构的参数，这可能会增加维 护和调整的难度。
棘轮机构文档
棘轮机构引言棘轮机构是一种常见的机械传动装置，广泛应用于工业和日常生活中。
它由一系列的滑齿与棘齿组成，通过滚动和旋转的运动实现传递力和运动的功能。
棘轮机构多用于实现定向转动、防逆转和传动力矩的需求。
本文将介绍棘轮机构的基本原理、工作方式以及相关应用领域。
基本原理棘轮机构的基本原理是利用滑齿和棘齿的咬合关系，通过不同的轮转方向实现不同的传动效果。
棘轮是一个具有锯齿状或齿轮形状的金属齿片，其一侧为斜面，而另一侧呈凹形或平面。
滑齿则是一个与棘齿咬合的齿轮，它具有与棘齿相适配的形状和方向。
当滑齿沿棘齿的斜面方向滑动时，由于斜面的形状，滑齿会被弹回到原始位置。
然而，当滑齿逆向滑动时，斜面将无法满足同样的弹回作用，因此滑齿会嵌入棘齿的凹槽中，阻止反向运动。
这种咬合关系使棘轮机构非常适合用于防止逆转和提供定向转动的功能。
工作方式棘轮机构通过棘齿和滑齿的相互作用，实现不同的传动效果。
防逆转功能棘轮机构最常见的应用之一是防逆转功能。
当一个轴以某一方向旋转时，滑齿会在棘齿的斜面上滑动，无法改变其旋转方向。
但是，当轴逆向旋转时，棘齿会与滑齿咬合并阻止逆向运动，从而防止机械装置的逆转。
定向转动功能棘轮机构还可以用于实现定向转动功能。
通过在棘齿的斜面上放置一个凸起的球体或圆锥体，可以有效地改变滑齿的运动方向。
当轴旋转时，斜面上的凸起物会引导滑齿沿特定方向滑动。
这种定向转动功能常用于手动工具和机械装置中。
传动力矩功能棘轮机构还可以用于传动力矩。
通过增加滑齿与棘齿的接触面积，可以有效地提高传动力矩的能力。
这在需要输送大量功率的应用中尤为重要。
应用领域棘轮机构在许多领域都有广泛的应用，以下是一些常见的应用领域：汽车工业在汽车工业中，棘轮机构被广泛用于制动系统和变速器。
制动系统中的棘轮机构可以实现防逆转功能，确保车辆不会在停止或倒车时滑动。
而变速器则利用棘轮机构实现不同档位的切换，提供平稳的加速和高速驾驶的功能。
机械工程在机械工程中，棘轮机构常用于制动和离合器系统，以及各种传动装置。
棘轮机构
而棘爪制成可翻转的结构。
2.摩擦式棘轮机构
组成：摩擦轮、摇杆、驱动偏心块、机架。 特点：接触表面易滑动，传动精度不高。
双棘爪棘轮机构
双向棘轮机构
回转棘爪双向棘轮机构
三、棘轮的应用 1、制动器
卷筒
W
•图 5.4 送 图5.14
4、牛头刨床工作 台横向进给机构
螺纹的主要几何参数
（7）螺旋升角ψ
在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线 的平面之间的夹角。 ψ= arctanS/πd2= arctannP/πd2
（8）牙型角α 及 牙型斜角β
在轴向剖面内螺纹 牙型两侧边的夹角称 为牙型角α;牙型斜角β 是指螺纹牙型的侧边 与螺纹轴线的垂直平 面的夹角。若牙型角 对称，则β=α/2。
5.1 螺旋机构
螺旋机构由螺杆、螺母和机架组成。它主要用 于将旋转运动转变为直线运动，同时传递运动和动力. 螺纹按其功用可分为两种:一种是利用螺纹连接 件如螺钉、螺栓和螺母等将需要相对固定在一起的 零件连接起来，称为螺纹连接. 另一种是由螺杆、螺母和机架组成的螺旋机构， 其工作原理是将旋转运动转化为直线运动，同时传
由上式可知：
1.由于 必须大于零，所以z 应大于或等于3（一般：4~8）
2.单圆柱销槽轮机构的运动系数 总小于0.5，也就是说槽轮的运 动时间总小于其静止的时间
3.如果要求槽轮机构的 大于0.5，则可在拨盘上安装多个圆柱销。设 拨盘1上均匀分布k个圆柱销，则：
k t m k ( z 2) t 2z
的假想圆柱体直径，近似等于螺纹的平均直径。 d2≈0.5（d+ d1）
（4）螺距P
相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应 两点间的轴向距离。
（5）线数n
机械基础课件_棘轮结构、槽轮机构
图2 - 4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 1- 1 棘轮机构的工作原理
图 1 - 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1 - 2所示的双动式棘轮机构。 驱动棘爪可制 成钩头(见图1- 2(a))或直头(见图1 - 2(b))。
图 1 - 2 双动式棘轮机构 (a) 钩头双动式棘爪; (b) 直头双动式棘爪
二、 槽轮机构
1、 概述 （1）槽轮机构的工作原理 槽轮机构如图2 - 1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。
1 3
11 22
图 2- 1 外啮合槽轮机构
图 2- 2双圆销外啮合槽轮机构
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。
图 1 - 8 提升机棘轮停止器
一文搞明白机械原理之棘轮机构
一文搞明白机械原理之棘轮机构棘轮机构这个名字，有不少机械爱好者都表示很陌生，然而耳生不代表没接触过哟~~虽然大家很少留意到它们，但在生活中棘轮装置几乎是无处不在的。
棘轮机构是由看着很像齿轮的棘轮（ratchet）和棘爪（pawl）组成的一种单向间歇运动机构，它的作用是将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。
机械专业的描述是：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。
常用的外啮合式棘轮机构，由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成（前面介绍的手动绞盘基本上就是一个棘轮机构的实物模型）。
常用于各种机床和自动机的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。
其实它的应用非常广泛。
↓↓间歇运动↓↓↓↓单向运动：朝一个方向可以正常转动，反向则会一卡一卡↓↓↓↓单爪棘轮：摇臂逆时针旋转时，起动爪即跟其摆动而推动棘轮，沿逆时针转一角度，摇臂回摆时，棘轮则静止不动。
缺点為摇臂回摆时无作用，浪费时间。
摇臂回摆时，可能会带动棘轮向后运行，故需另家一止动爪子。
↓↓多爪棘轮：将原单爪棘轮的一个行程两个或三个行程。
可使传动之效果更为细密。
↓↓双动棘轮(Double Acting Ratchet Wheel)：双动棘轮係由二驱动爪交替间歇推动棘轮，不管摇桿左右摆动，都可以使棘轮往一定方向旋转，没有单爪棘轮之无效时间，故可產生近似连续之旋转输出运动。
较单爪棘轮、双爪棘轮节省时间。
↓↓可逆棘轮（Reversible Pawl，又称回动棘轮）：棘轮可视需要作正、反两方向之旋转。
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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
• 讨论：
• 1、τ >0，∴Z≥3：τ =0，槽轮始终不动。
传动比大、体积 小、重量轻和效率 高外,结构更为简
单 ,承载能力大，
传动平稳 .
图13-24 双波谐波传 动
图13-25 三波谐波传 动
小结
• 本章重点掌握： • 1、本章叙述了螺旋传动机构的分类、组成、
传动方式和应用，特别是滑动螺旋传动机构的 结构组成和工作特点； • 2、叙述了间歇传动机构中的棘轮传动和槽轮 机构的工作特点，以及它们是如何实现间歇传 动； • 3、叙述了谐波齿轮传动机构的的工作原理和 结构特点。
1
用的滚子2。
• 工作原理： 2
• 当外套筒顺时针转动，滚
子楔紧，内套筒转动。
3
• 当外套筒逆时针转动，滚
子松开，内套筒不动。
(二)棘轮机构的特点及应用
齿式棘轮机构的特点应用
❖ 特点：有齿的棘轮机构结构简单、制造方便，运 动可靠，从动棘轮容易实现有级调节，但转动时 易产生冲击或噪声，轮齿易摩损；
❖ 适用于：低速、轻载和转角要求不大的场合。
❖Z槽的槽轮机构：主动件1转 一周，槽轮转过2 /Z。
2.槽轮机构的类型、特点及应用
槽轮机构
平面槽轮机构
外啮合槽轮机构 内啮合槽轮机构
空间槽轮机构
槽轮机构
单销槽轮机构 多销槽轮机构
• 外啮合槽轮机构：拨盘与槽轮的转向相反； • 内啮合槽轮机构：拨盘与槽轮的转向相同；
槽轮机构的特点应用：
• 特点：结构简单、工作可靠、机械效率高，能较 平稳、间歇地进行转位。但因圆柱销突然进入与 脱离径向槽，传动存在柔性冲击，不适用于高速 场合。
一、渐开线少齿差行星传动机构
基本原理:
i2H1
n2H n1H
n2 nH n1 nH
z1 z2
n2 nH z1 0 nH z2
i2H
1
z1 z2
z1 z2 z2
iHV
iH2
1 i2H
z2 z1 z2
如图13-20所示:
两轮齿数差越少，传动比越大
上。
图13-19
不完全齿轮机构
三、 不完全齿轮机构
2、特点和应用
❖从动轮每转一周的停歇时间、运动时间及每次 转动的角度变化范围都较大，设计较灵活；但加 工工艺复杂，运动开始，终了时冲击较大； ❖一般用于低速、轻载场合。
第二节 特殊形式的行星机构*
应用:获得大的传动比。 类型:
一、渐开线少齿差行星传动机构 二、摆线针轮行星传动机构 三、谐波齿轮传动机构
• 结论：槽轮的运动时间总小于静止时间。
• 要使 1 ，须在构件1上安装多个圆销。
2
• 设K为均匀分布的圆销数，则有：
K(Z 2)
2Z
三、 不完全齿轮机构
1、工作原理
❖由普通齿轮机构演化而来； 轮齿不布满整个圆周.
❖主动轮转一周，从动轮转 1/n周。从动轮停歇时，主 动轮上的锁住弧与从动轮上 的锁住弧互相配合锁住，以 保证从动轮停歇在预定位置
实现送进、输送、制动和超越等
❖ 应用实例：起重机、绞盘常用棘轮机构使提升的 重物能停在任何位置，以防止由于停电等原因造 成事故；牛头刨床的横向进给机构计数器等。
(三)棘轮机构的转角的调整方法
• 改变曲柄的长度：可改变摇杆摆角从而调 节棘轮转角的大小；
• 用遮板调节棘轮的转角： 在棘轮外部罩一遮板，改变遮板位置以遮
住部分棘，可使行程的一部分在遮板上滑 过，棘爪不于棘齿接触，从而改变棘爪推 动棘轮的实际转角的大小。
二、槽轮机构
1、工作原理及特点：
• 组成：具有径向槽的槽 轮、带有圆销的构件、
机架；
• 构件1→连续转动，构 件2（槽轮）→时而转 动，时而静止 ，往复
循环；
❖6个槽的槽轮机构：构件1转 一周，槽轮转1/6周。
• 应用：转速不高，要求恒定旋转角的分度机构中。 如电影放映机的卷片机构：
O
1
2 2
O
A
2
3、槽轮机构运动系数
❖运动系数（τ）：槽轮每次运动的时间tm对主动构 件回转一周的时间t之比。
tm 21 （构件1等速回转） t 2
2ψ1 ——槽轮运动时构件1转过的角度
第六章 其它常用传动机构
第一节 间歇运动机构
间歇运动机构——当主动件作连续运动，从动件 产生周期性的运动和停歇的机构； 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； 广泛用于自动机床的进给机构、送料机构、刀架 的转位机构等；
一、 棘轮机构
（一）棘轮机构的工作原理和类型 • 棘轮机构分: ❖齿式棘轮机构 ❖摩擦式棘轮机构