第六章间歇运动

第6章间歇运动机构

【基本要求】

1.了解间歇运动机构在设计中对从动件的动、停时间和位置的要求及对其动力性能的要求。

2.掌握棘轮机构、槽轮机构的工作原理、运动特点、功能和适用场合。

3.了解凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构的工作原理、特点、功能及适用场合。

【重点难点】

本章学习的重点是掌握常用的一些间歇运动机构的工作原理、运动特点和功能，并了解其适用场合。在进行机械系统方案设计时，能够根据工作要求，正确选择间歇机构的类型。

【教学内容】

6.1 棘轮机构

6.2 槽轮机构

6.3 不完全齿轮机构和凸轮式间歇运动机构

【学习内容】

在机器工作时，当主动件作连续运动时，常需要从动件产生周期性的运动和停歇，实现这种运动的机构，称为间歇运动机构。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，它们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。本章将扼要介绍这几类间歇运动机构的组成和运动特点。

6.1 棘轮机构

6.1.1 棘轮机构的工作原理

棘轮机构主要由棘轮、主动棘爪、止回棘爪和机架组成。

工作原理：

当主动摆杆逆时针摆动时，摆杆上铰接的主动棘爪插入棘轮的齿内，推动棘轮同向转动一定角度。当主动摆杆顺时针摆动时，止回棘爪阻止棘轮反向转动，此时主动棘爪在棘轮的齿背上滑回原位，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。

6.1.2 棘轮机构的类型和特点

常用棘轮机构的分类表

1.按结构分类

（1）齿式棘轮机构

优点：1．齿式棘轮机构的结构简单，运动可靠; 2．主从动关系可互换，动程可在较大范围内调节，动停时间比可通过选择合适的驱动机构实现。

缺点：动程只能有级调节；有噪声、冲击、磨损，不宜用于高速场合。

摩擦式棘轮机构

特点：

1．摩擦式棘轮机构传动平稳、无噪音，传递扭矩较大，动程可无级调节。2．由于靠摩擦力传动，会出现打滑现象，一方面可起到过载保护，另一方面

也使传动精度降低。适用于低速轻载的场合。

2.按啮合方式分类

外啮合式

外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块安装在棘轮的外部，应用较广，其缺点是占用空间较大。

内啮合式

内啮合式棘轮机构的棘爪或楔块安装在棘轮的内部，其特点为结构紧凑，外形尺寸小。

3.按运动形式分类

单向间歇转动

间歇机构的从动件只做单向间歇转动。

单向间歇移动

当棘轮半径为无穷大时，棘轮就成为了棘齿条，主动件往复摆动时，棘爪即推动棘齿条做单向间歇移动。

双动式棘轮机构

在主动摆杆上安装两个主动棘爪，在其向两个方向往复摆动的过程中分别带动两棘爪，依次推动棘轮转动，称此棘轮机构为双动式棘轮机构。单动式棘轮机构是当主动件向某一方向运动时，才能使棘轮转动的棘轮机构。双动式棘轮机构

与单动式棘轮机构相比，结构紧凑，承载较大。

双向式棘轮机构

可以实现棘轮两方向间歇运动，这类棘轮机构称为双向式棘轮机构。其工作原理是变换棘爪相对棘轮的位置，实现棘轮的变向。

6.1.3 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

调节滑块位置可改变曲柄长度，调节螺母可改变连杆的长度，调节销在槽内的位置可改变摇杆的长度，从而改变棘爪的运动，改变动停比。

改变曲柄长度调节棘轮转角

2.用遮板调节棘轮转角

通过调整遮板角度，改变棘轮的转角。

用遮板调节棘轮转角

6.1.4 棘轮机构的特点与应用

棘轮机构种类繁多，运动形式多样，在工程实际中得到了广泛的应用。

其主要功能如下：1．间歇送进（牛头刨床的间歇送进机构）

2．制动（卷扬机制动机构）

3．转位、分度（手枪盘分度机构

4．超越离合（钻床的自动进给机构）

1.间歇送进

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。

2.制动

卷扬机制动机构中卷筒、棘轮和大皮带轮（被遮住）为一体，杆1和杆2调整好角度后紧固为一体，杆2端部与皮带导板铰接。当皮带突然断裂时，皮带导板失去支撑而下摆，使杆1端齿与棘轮啮合，阻止卷筒逆转，起到制动作用。

3.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。

4.超越离合

在钻床中以摩擦式棘轮机构作为传动中的超越离合器，实现自动进给和快慢速进给功能。由主动蜗杆带动蜗轮，通过外环使从动轮和轴与之同向同速转动，实现自动进给；当快速转动手柄时，直接通过轮使轴作超越运动，实现快速进给

【思考题】

1、棘轮机构有几种类型，它们分别有什么特点，适用于什么场合？

2、牛头刨床工作台横向进给机构为什么要选用双向式棘轮机构？

【学习指导】

棘轮机构的分类方式较多，不同类型又有不同的特点和使用特性，学习时请认真比较、仔细体会。同时注意与其他间歇运动机构的比较。

6.2 槽轮机构

6.2.1 槽轮机构的工作原理

如图所示为槽轮机构，它由主动拨盘、从动槽轮及机架等组成。

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