棘轮机构的组成及工作原理.
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。
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
机械中的间歇运动机构简介
7．6 间歇运动机构设计的基本要求
1．动力性能的要求 间歇运动机构的从动机构在一个很短的时间
内要经过启动、加速、减速、停止的过程，会产 生较大的加速度，从而来带来载荷产生冲击。设 计中为了尽量保证间歇运动机构动作平稳，特别 要注意合理选择从动件运动规律。
2．对从动件动、停时间的要求 间歇运动机构中，从动件停歇的时间往往是机
外棘轮动画演示 内棘轮动画演示
棘轮机构的工作原理：当主动摇杆逆时针摆动 时，棘爪便插入棘轮的齿间，推动棘轮转过一 定的角度。当摇杆顺时针摆动时，止动爪阻止 棘轮逆时针转动，同时棘爪在棘轮的齿背上滑 过，棘轮便得到单向的间歇运动。
2、棘轮机构的类型和特点
（1）按结构分类
齿式棘轮机构： 结构简单、制造方便；转角准确、运动可靠；
（3）按运动形式分类
从动件作单向间歇转动； 从动件作单向间歇移动； 双动式棘轮机构； 双向式棘轮机构。
棘轮机构示例 ◆外接齿式棘轮机构 ◆端面棘轮机构
◆内接齿式棘轮机构
◆双动式棘轮机构 钩头棘爪
直推棘爪
运动特点：摇杆来回摆动都能使棘轮向同一方向转动。
◆双向式棘轮机构
动画
动画
棘爪可翻转的矩形棘齿可以获得不同转向的间歇运动。
机械中的间歇运动机构简介
本章基本要求
◆掌握槽轮机构、棘轮机构的工作原理、运 动特点、应用情况； ◆了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机 构和其他常用机构的工作原理、运动特点及 应用情况。
本章重点 槽轮机构和棘轮机构的工作原理和运动特性。
7.1 棘 轮 机 构
1、棘轮机构的组成及工作原理 棘轮机构的组成：由主动摆杆、棘爪、棘轮、 止动爪和机架等组成。
动程可在较大范围内调节，动停时间可通过选 择合适的驱动机构来实现。但动程只能作有级 调节；棘爪在齿背上的滑行引起噪音、冲击和 磨损，故不宜用于高速。
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。
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。
棘轮
五、棘轮机构1.棘轮机构的原理及分类1.1棘轮机构的工作原理典型的外啮合棘轮机构如图5.1所示，它由摇杆、棘轮、止回棘爪、机架和弹簧组成。
机构通常以往复摆动的摇杆为主动件，棘轮为从动件。
当摇杆连同棘爪顺时针摆动时，棘爪卡入棘轮的齿槽底部，并推动棘轮转过相应的角度；当摇杆以逆时针摆动时，棘爪从棘轮齿顶滑过，止回棘爪组织棘轮跟随摇杆反转，棘轮静止不动。
棘爪和只会棘爪都是利用弹簧与棘轮始终保持接触和分离。
这样，摇杆连续往复摆动时，棘轮得到单向的间隙转动。
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。
5.11.2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：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。
5.2齿式棘轮机构摩擦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。
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。
按啮合方式分外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构外啮合棘轮机构：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：内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。
5.3外啮合式棘轮机构内啮合式棘轮机构按从动件运动形式分单动式棘轮机构、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。
09、第四章之一、棘轮机构
三、棘轮机构的几何尺寸
1、自动啮紧条件 ——为保证棘轮机构的正常 工作，要求棘爪在工作载荷 下能自动滑到齿根而不被挤 出的条件称自动啮紧条件。 设棘爪与棘轮在齿顶圆上的A 点接触。则有： N.O2A.sinα＞F. O2A.cosα ∵F＝N.f＝N.tanρ 代入得：tanα＞tanρ ∴自动啮紧条件为：α＞ρ 式中： α—棘轮齿面倾角； N—作用在棘爪齿面上的法向反力； F—作用在棘爪齿面上的摩擦力； f—摩擦系数 ρ—摩擦角
特点：齿式棘轮机构结构简 单，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。 应用举例： ⑴、送进和输送（如右图示） 牛头刨床的横向进给机构： 通过可变向棘轮机构使丝杆 产生间歇传动，从而带动工 作台（螺母）实现横向间歇 进给运动。
公式
小结：
一、棘轮机构是常用的间歇运动机构之一。分类如下：
二、棘轮机构的基本参数有： 齿数Z：圆周角与棘轮的最小转角之比。 模数m：棘轮顶圆与齿数之比。 有关计算公式参阅P54表4-1
布置作业：练习与思考
4-4-1、棘轮机构的工作原理是什么？
如图4-1示：摆杆3左右摆动，当摆杆3顺时针右摆时，棘 爪2插入棘轮1的齿内推动棘轮转过某一角度。当摆杆3逆 时针左摆时，棘爪2在棘轮1齿面上滑过，制动爪4—防止 棘轮反转，故棘轮静止不动。如此往复循环，将摇杆3的 往复摆动变为棘轮1的单向间歇运动。
可变向棘轮机构——用于双向的间歇运动。
如左图：改变棘爪的 位置，使棘轮变向。
如右图：提起棘爪绕轴线旋转 1800，使棘轮变向。
双动式棘轮机构——摆杆来回摆动，使棘轮向 同一方向运动。
二、棘轮机构的类型和特点
1、类型：
棘轮机构的工作原理
棘轮机构的工作原理
1 棘轮机构
棘轮机构是一种非常常用的减速机构，它由型号不同的棘轮、行
星轮和块轮组成，能把动力从低转矩、高速度转换为高转矩、低速度。
棘轮机构由轮身、轴和枷锁组成，广泛应用于矿山、冶金、化工、轻
机械、拖拉机等领域。
2 工作原理
棘轮机构是一种典型的三级齿轮传动系统，分为定长轴式和可调
节轴式两种形式。
它是由具有不同直径的棘轮、行星轮和块轮组成。
正常工作时，上端的棘轮（也称定子）固定在轮身上，下端的轴（也
称定轴）固定在转子上。
行星轮由外径小于棘轮的轮圈和轴组成。
它
有一个主棘轮和多个行星轮，行星轮转动在棘轮上形成一个轮圈。
最后，转子上装有一个块轮，它的外径大于棘轮的轮圈。
动力的传递原
理很简单，就是利用主轴上的棘轮，把动力传递给行星轮，再利用块
轮和行星轮之间的摩擦力把动力传至转子上，最终发挥减速和调速作用。
3 优点
棘轮机构有很多优点：首先，这种减速机构重量轻，体积小，能
在小空间把动力传输效率高；其次，几乎无论棘轮机构是应用在何种
材料上，它都有良好的精度和准确性；最后，棘轮机构有完善的油膜
保养系统，能提供很长的使用寿命。
4 缺点
棘轮机构也有一些缺点：首先，这种减速机构效率低，消耗较多
的能量；其次，安装和调试较为复杂；最后，棘轮机构不能使用高温
润滑油，降低其使用温度。
5 结论
棘轮机构是广泛应用的减速装置，它具有较低的成本、重量较轻、体积小、低摩擦力和高稳定性等优点。
但也有效率低、较为复杂的安
装和调试以及无法使用高温润滑油等缺点。
间歇运动机构
8.3 组合机构简介
8.3.2 机构的并联组合
利用运动合成原理，将原动件的一个运动同时输入给几个并列的单自由度的根本机 构，因此变换为另几个输出运动；再将这几个运动同时输入给具有几个自由度的根本机 构，由它合成为一个输出运动，这种组合方式称为机构的并联组合。
8.3 组合机构简介
8.3.3 机构的复合组合
缺点：棘轮机构传力小，工作时有冲击和噪声。因此，棘轮机构只适用于转速不 高，转胆不大及小功率的场合。
应用: 棘轮机构在消费中可满足进给、制动、超越和转位分度等要求。
起重设备平安装置中的棘轮机构
自行车后轴上的内啮合棘轮机构
间歇运动机构 3.棘轮转角的调节
1〕调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角
点击观看动画演示
8.2 螺旋传动机构
3.材料 一般螺杆的选用原则如下：
高精度传动十多项选择碳素工具钢
需要较高硬度，可采用铬锰合金钢或者采用65Mn钢 一般情况下可用45、50钢
螺母材料可采用铸造锡青铜，重载低速的场合可选用铸造铝铁 青铜，而轻载低速时也可选用耐磨铸铁。
8.2 螺旋传动机构 8.2.3 滚动螺旋简介
间歇运动机构
2〕用遮板调节棘轮转角
点击观看动画演示
间歇运动机构
8.1.2 槽轮机构
1.槽轮机构的组成、工作原理和根本类型：
工作原理：当拨盘上的圆 柱销A没有进入槽轮的径向 槽时，槽轮的内凹锁止弧面 被拨盘上的外凸锁止弧面卡 住，槽轮静止不动。当圆柱 销A进入槽轮的径向槽时， 锁止弧面被松开，则圆柱销 A驱动槽轮转动。当拨盘上 的圆柱销分开径向槽时，下 一个锁止弧面又被卡住，槽 轮又静止不动。由此将主动 件的连续转动转换为从动槽 轮的间歇运动。
螺旋传动的类型
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。
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。
10棘轮机构、槽轮机构
优点：结构简单、易于制造、运动可靠，改变棘轮转角方便
机 缺点：工作时存在较大的冲击与噪声，运动精度不高。
械 基
础 应用：常用在传力不大、转速不高的场合下以实现步进运动 分度、超越运动和制动等要求。
凸轮机构与其他常用机构
机
械
基
---槽轮机构
础
槽轮机构
1、槽轮机构的工作原理
1)棘轮机构的组成机 械ຫໍສະໝຸດ Thank you基
础
外啮合棘轮机构
内啮合棘轮机构
机
棘爪或楔块装在从动轮的外面 棘爪或楔块装在从动轮的内部
械
基
础
棘轮机构
2、棘轮机构的类型
单动式棘轮机构
机
原动件按某一方向摆动时，
械
才能推动棘轮转动
基
础
双动式棘轮机构
两个棘爪，摇杆往复运动 都可以推动棘轮机构转动
棘轮机构
2、棘轮机构的类型
可变向棘轮机构
机 械 基 础
棘轮机构
棘轮仅单向间歇运动
棘轮机构
1、棘轮机构的工作原理
②摩擦式棘轮机构工作原理
机
摇杆1往复摆动运动
械 基 础
逆时针：楔块2与摩擦轮3表面楔紧 →摩擦轮转动
顺时针：楔块在摩擦轮表面上滑 过，摩擦轮静止不动
棘轮仅单向间歇运动
棘轮机构
2、棘轮机构的类型
齿式棘轮机构
机 械 基 础
摩擦式棘轮机构
棘轮机构
2、棘轮机构的类型
机
带圆销的拨盘
械
基
带有径向槽的槽轮
础
机架
槽轮
注：拨盘和槽轮上 都有锁止弧
圆销 拨盘
锁止弧
棘轮机构与槽轮机构
空间槽轮机构: 传递相交轴间的运动可以改变棘轮来自转动方向。棘轮在正、反
两个转动方向上都可
以实现间歇转动。工 作原理见书P90。
2. 摩擦式棘轮机构
1）偏心楔块式棘轮机构
2）滚子楔紧式棘轮机构
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。
主要由棘轮、棘爪、 主动摆杆和机架所组成。
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用转动副相联， 止动棘爪4与机架 用转动副连接， 弹簧5是保证棘爪 与棘轮啮合。
2.工作过程：当主动摆杆1作往复摆动时，从动棘轮3作单向间歇 转动
当摆杆1左摆 时，棘爪2插 入棘 轮3的齿内推动棘轮 当摆杆右摆时，棘爪2滑过 转过某一角度。 棘轮3，而棘轮静止不动，往复循
第七章 间歇运动机构
本章要求
§7—1 §7—2
§7—3
棘轮机构 槽轮机构
不完整机构
本章要求
掌握常用间歇运动机构的类型、 工作原理、特点及用途。
§7-1 棘轮机构
一、棘轮机构的基本结构和工作原理
二、常见的棘轮机构的类型：
三、棘轮机构的特点和应用
一、棘轮机构的基本结构和工作原理
1.棘轮机构的组成：
三、棘轮机构的特点和应用
1、特点
轮齿式棘轮机构结构简单，易于制造，运动可靠， 棘轮转角容易实现有级调整，但棘爪在齿面滑过会引 起噪音和冲击，经常在低速、轻载、用作间歇运动的 控制中。
摩擦式棘轮机构传递运动平稳，无噪音，从动件 的转角可以做无级调整。但难以避免打滑现象，因此 运动的准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合。
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棘轮机构的组成及工作原理
一 二 三
课题引入
棘轮机构的组成
棘轮机构的工作原理
课题引入
牛头刨床中刨刀做往复 直线运动。由于刨刀刨削工 件时工件必须保持静止，而 刨削动作完成后，刨刀往回 退时，工作台送进到下一刨 削位置。因此，工作台需做 时进时停的间歇移动。 棘轮机构：连续转动 歇转动
牛头刨床的横向棘轮进给机构
（点击图片演示视频）
图示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。
螺旋机构：间歇转动 直线进给运动。
间
间歇
牛头刨床进给自动机械中，加工成品或输送工件时，在加 工工位为完成所需的加工过程，需要提供给工件一 定时间的间歇，所采用的机构是间歇机构。
光盘印制机械中的间歇机构
课题引入
• 间歇机构是能够将主动件的连续运动转换成从 动件的周期性运动或停歇（时动时停）的机构。
• 常见的间歇机构类型有：棘轮机构、槽轮机构、 不完全齿轮机构等。
棘轮机构的组成
２－棘爪 ３－摇杆 ５ －曲柄 ４ －止回爪 １－棘轮
曲柄摇杆机构：由曲柄5与摇杆3和机架、连杆组成。 将曲柄的转动 摇杆的往复摆动。 棘轮机构：驱动棘爪2与主动摇杆3用转动副连接；止动棘爪4（止 回爪）与机架用转动副连接，弹簧保证棘爪与棘轮啮合。
棘轮机构的工作原理
摇杆顺时针摆动： 驱动 棘爪借助弹簧或自重的作 用插入棘轮的齿槽内使棘 轮随着转过一定的角度。
摇杆逆时针摆动：驱动 棘爪在棘轮齿背上滑过。 这时，簧片迫使制动棘爪 插入棘轮的齿槽，阻止棘 轮顺时针方向转动——棘 轮静止不动 。
主动件摇杆连续往复摆动 轮作单向的间歇运动。
棘
牛头刨床中的棘轮机构