20棘轮机构的结构分析和应用

《机械基础》

教案（2009～ 2010学年第二学期）

学院山西省工贸学校

系（部）机电系

教研室

教师梁少宁

山西省工贸学校

③学生学案

课题名称：棘轮机构的结构分析和应用

班级：姓名：

(一)、工作任务：

利用模型和实物教学相结合，同时利用模型演示棘轮机构等间歇机构，以此分析间歇机构的工作原理和特点都有那些？

(二)、学习目标：

1、会对棘轮机构工作原理、运动特点进行分析

2、会对棘轮机构功能和适用场合进行分析

(三)、回答问题

1、棘轮机构的工作原理是什么？

2、棘轮机构的特点是什么？它一般应用在什么场合？

(四)、分析该资料，完成下列项目任务：

一、棘轮机构的工作原理

曲柄摇杆机构中：曲柄AB匀速连续转动→摇杆CD左右摆动，当摇杆左摆时，棘爪插入棘轮的齿内推动棘轮转过某一角度。

当摇杆右摆时，棘爪滑过棘轮，而棘轮静止不动，往复循环。制动爪——防止棘轮反转这种有齿的棘轮其进程的变化最少是1个齿距，且工作时有响声。

二、棘轮机构的其它类型

1．摩擦棘轮（无声棘轮）

外套筒、内套筒之间装有受压缩弹簧作用的滚子。

当外套筒逆时针转动，滚子楔紧，内套筒转动。

当外套筒顺时针转动，滚子松开，内套筒不动。

由于摩擦传动会出现打滑现象，不适于从动件转有要求精确的地方。

2．双向棘轮

棘轮齿做成方形,棘爪的另一面则为曲线（以便摆回来时滑过轮齿）,棘轮逆时针转动,反向时，将棘爪绕A点转至双点划线位置。

三、棘轮机构的特点及应用

有齿的棘轮机构运动可靠，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。

牛头刨床的横向进给机构（布图） 计数器（布图） 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。 四、棘轮机构

棘轮机构的类型很多，按照工作原理可分为齿啮式和摩擦式，按结构特点可分为外接式和内接式。下面介绍几种常用的棘轮机构。

①单动式棘轮机构(图1), ②双动式棘轮机构(图2), ③可变向棘轮机构(图3),

上述棘轮机构，都是外啮合式,另外还有内啮合式,如自行车后轴上的飞轮。 3．齿式棘轮机构转角的调节

棘轮的转角θ大小与棘爪每往复一次推过的齿数k 有关：

k ——棘爪每往复一次推动的齿数 z ——棘轮的齿数

（1）改变棘爪的运动范围 （2）利用覆盖罩 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．齿式棘轮机构的工作原理、常见类型及特点

典型的棘轮机构（图1）是由棘轮1、棘爪2、机架以及止回棘爪5等组成。弹簧6使止回

棘爪5和棘轮1始终保持接触。当曲柄连续转动时，摇杆作往复摆动。当摇杆逆时针摆动时，棘爪便嵌入棘轮的齿槽中，棘爪被推动向逆时针方向转过一个角度；当摇

杆顺时针摆动时，棘爪便在棘轮齿背上滑过，这时止回棘爪阻止棘轮顺时针转动，故棘轮静止不动。这样，当摇杆作连续摆动时，棘轮就作单向的间歇运动。

图

1 棘

轮

机

构

图2 双动式棘轮机构 图3 可变向棘轮机构 图4 摩擦式棘轮机构 360k z

θ=︒⨯

(五)、评分表

课堂汇报评分表（教师用表）

(六)、总结反思：

1、本次讨论的成功之处：

2、本次讨论的不足之处：

3、在讨论过程中碰到的主要问题：

4、解决问题的方法：

5、进一步改进的措施：

(七)、课后作业：

总结棘轮棘轮机构为什么具有超越离合性？