间歇运动机构

二、棘爪工作条件

如图6-8a所示，为了使棘爪受力 最小，应使棘轮齿顶A和棘爪的 转动中心O2的连线垂直于棘轮半 径O1A，即∠O1AO2=90°。轮齿 对棘爪作用的力有：正压力N和 摩擦力F。当棘齿偏斜角为φ时， 力N有使棘爪逆时针转动落向齿 根的倾向；而磨擦力F阻止棘爪 落向齿根。

为了保证棘轮正常工作，使棘爪啮紧齿根，必须使力
三、棘轮、棘爪的几何尺寸计算及棘轮齿形的画法

当选定齿数z和按照强度要求确定模数m之后，棘轮和棘 爪的主要几何尺寸可按以下经验公式计算： 顶圆直径 D＝mz 齿 高 h＝0.75m 齿 顶 厚 a=m 齿槽夹角 θ=60°或55° 棘爪长度 L＝2πm

由以上公式算出棘轮的主要尺寸 后，可按如图 6-8b 所示方法画出 齿形。
直推双动式棘轮机构 Straight double function ratchet mechanism
可变向棘轮机构 Changeable direction ratchet mechanism
可变向棘轮机构 Changeable direction ratchet mechanism
外啮合摩擦式棘轮机构 Externally meshed silent ratchet mechanism
制 动
超越运动
右图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 链轮３顺时针转动，再通过棘爪
５的作用使后轮轴４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
４便会超越链轮３而转动，让棘
爪５在轮齿背上滑过，从而实现 不蹬踏板的自由滑行。
内啮合摩擦式棘轮机构 Internally meshed silent ratchet mechanism
滚子内啮合摩擦式棘轮机构 Internally meshed roller silent ratchet mechanism
4.棘轮机构的功用 棘轮机构常用于转位分度、进给、单向离合器、超越离合 器、制动器等。 在牛头刨床中通过棘轮机 构实现工作台横向间歇送 进功能。为了实现工作台 的双向间歇送进，由齿轮 机构、曲柄摇杆机构和双 向式棘轮机构组成了工作 台换向进给机构。
制 动 右图所示为某绳索拉 紧装置，由齿轮1、2和 鼓轮3、棘轮4、止动棘 爪5所组成。构件2、3、 4固联于同一轴上。当按 图示方向转动齿轮1时， 则带动鼓轮逆时针方向 转动，从而拉紧绳索6。 若在某瞬时停止输入 驱动力矩M1和角速度ω1， 在绳索张力P作用下鼓轮 也不会反转，因为止动 棘爪5使 棘轮不能顺时针 转动。
外啮合轮齿式棘轮机构 Externally meshed tooth ratchet mechanism
内啮合轮齿式棘轮机构 Internally meshed tooth ratchet mechanism
棘条机构 Ratchet rack mechanism
钩头双动式棘轮机构 Hooked double function ratchet mechanism
主动销轮顺时针作等速连续转动，当圆销未进入径向槽时，槽 轮因内凹的锁止弧 β被销轮外凸的锁止弧 α锁住而静止；圆销进 入径向槽时，两弧脱开，槽轮在圆销的驱动下转动；当圆销再 次脱离径向槽时，槽轮另一圆弧又被锁住，从而实现了槽轮的 单向间歇运动。
3.槽轮机构的类型
外槽轮机构 External Geneva drive
第6章
间歇运动机构
§6-1 棘 轮 机 构 §6-2 槽 轮 机 构
§6-3 不完全齿轮机构 §6-4 凸轮间歇运动机构
制 动
§Leabharlann Baidu-1 棘 轮 机 构
一、棘轮机构的工作原理
1. 组成

驱动摇杆 棘轮 驱动棘爪 制动棘爪 簧片 (机架)
2.工作原理：
当原动件逆时针方向摆动时，与它相联的驱动棘爪
牛头刨床工作台进给机构
间歇送进
转位、分度 手枪盘分度机构中滑块沿 导轨向上运动时，棘爪1使 棘轮转过一个齿距，并使 与棘轮固结的手枪盘转过 一个角度，此时挡销上升 使棘爪2在弹簧的作用下进 入盘的槽中,使手枪盘静止 并防止反向转动。当滑块 向下运动时，棘爪1从棘轮 的齿背上滑过，在弹簧力 的作用下进入下一个齿槽， 同时挡销使棘爪克服弹簧 力绕轴逆时针转动，手枪 盘解脱止动状态。
N对O2的力矩大于F对O2的力矩，即
N Lsinφ>F Lcosφ

因F=fN和f=tgρ，代入上式得 tgφ>tgρ 故 φ>ρ （6-1） 式中ρ为齿与爪之间的摩擦角。当摩擦系数f=0.2时， ρ≈11°30′。为可靠起见，通常取φ=20°。（一般手册 中的棘轮机构尺寸，均能满足 φ>ρ的要求，可不必验 算)。
内槽轮机构 Internal Geneva drive
槽条机构 Geneva rack mechanism
四、棘轮机构动程和动停时间比的调节方法
1. 改变棘爪的运动

调节螺 母可改 变曲柄 长度， 从而改 变棘爪 的运动， 改变动 停比。
2.改变棘轮遮 板位置 通过调整遮 板角度，改 变棘轮的转 角。
§6-2
槽轮机构
一、槽轮机构的工作原理
1. 组成

主动拨盘1
从动槽轮2 机架
2.工作原理：
由主动销轮（拨盘 1 ）利用 圆柱销带动从动槽轮 2 转动， 完成间歇转动。
便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。
当原动件顺时针方向摆动时，制动棘爪插入棘轮的
齿槽，阻止棘轮反向转动，驱动棘爪在棘轮齿背上 滑回原位，棘轮静止不动。此机构将主动件的往复
摆动转换为从动棘轮的单向间歇转动。利用弹簧使
棘爪紧压齿面，保证止回棘爪工作可靠。
改变原动件的结构形状，可以得到双动式棘轮机构，原
动件往复摆动时都能使棘轮沿同一方向转动。
驱动棘爪可以制成直的或带钩头的。 3.棘轮机构的类型 按结构分类：轮齿式棘轮机构、摩擦式棘轮机构。 按啮合方式分类：外啮合棘轮机构、内啮合棘轮机构。 按运动形式分类：单向间歇转动棘轮机构、单向间歇移动棘 轮机构、双动式棘轮机构、双向式棘轮机构。