棘轮机构和槽轮机构
间歇运动机构
间歇运动机构名词解释间歇运动机构intermittent motion mechanism间歇运动机构有些机械需要其构件周期地运动和停歇。
能够将原动件的连续转动转变为从动件周期性运动和停歇的机构，称为间歇运动机构。
例如牛头刨床工作台的横向进给运动，电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。
常见的间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构间歇运动机构分类间歇运动机构可分为单向运动和往复运动两类。
单向间歇运动机构这种机构广泛应用于生产中，如牛头刨床上工件的进给运动,转塔车床上刀具的转位运动,装配线上的步进输送运动等。
实现单向运动中的停歇是这种机构设计的关键。
在机构运动过程中,当主动件与从动件脱离接触,或虽不脱离接触但主动件不起推动作用时，从动件便不产生运动。
棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮单向间歇运动机构和擒纵机构等都用这种方法来实现间歇运动。
在不完全齿轮机构中,主动轮1作等速连续转动，从动轮2作间歇转动。
主动轮只在一段圆周上有4个齿，与这4个齿相啮合的从动轮要做出4个对应的齿间来实现一次间歇运动。
从动轮转动一周,该机构完成4次间歇间歇运动机构运动，轮2共有16个齿间。
轮2停歇期间，两轮的锁止弧起定位作用。
凸轮单向间歇运动机构的主动件1是半径为的圆柱凸轮，从动件2是在端面圆周上均布一圈柱销的圆盘。
当凸轮按箭头所示方向转动时，凸轮的曲线槽推动柱销B,使圆盘向左转动;当柱销B运动到前一柱销A位置时,柱销C进入凸轮槽内。
这时,凸轮槽位于凸轮圆柱体的圆周上，凸轮的转动不能推动柱销运动，故圆盘不动，从而完成一次间歇运动。
此外，还有瞬时停顿的间歇运动机构。
往复间歇运动机构在往复间歇运动的机构中，应用最广的是凸轮机构,其中还有其他常用的两种类型。
①往复摆动间歇运动机构：它利用连杆上一点C 的一段近似圆弧[c1c2]来实现摇杆带停歇的往复摆动构件C1D 的一端通过铰链与连杆在C1点处联接，另一端通过铰链D与摇杆联接，并且铰链D必须位于圆弧[c1c2]的圆心处。
第五章___其他常用机构——螺旋机构、棘轮机构、槽轮机构、不完全齿机构的结构、工作原理、特点及其使用等
2、超越运动与超越离合器 自行车后轮上飞轮就是超越离合器。
四、摩擦式棘轮机构
为减少棘轮机构的冲击和噪声，并实现转角大小无级调节， 就设计了摩擦式棘轮机构。
由于摩擦式棘轮机构
是依靠主动棘爪与无齿棘 轮之间的摩擦力来推动棘
轮转动的，所以摩擦力应
足够大。
第四节 槽轮机构
一、槽轮机构的组成和工作原理
V
三、滑动螺旋机构
按螺杆上螺旋副的数目，滑动螺旋机构可分为单螺旋机构和 双螺旋机构。
1、单螺旋机构 （见表5-1）
2、双螺旋机构 在双螺旋机构中，一个具有两段不同的螺纹的螺杆与两个螺 母组成两个螺旋副。
通常将两个螺母中的其中一个固定，另一个移动（只能移动
不能转动），并以螺杆为转动主动件。 根据两螺旋副的旋向，双螺旋机构可形成以下两种运动形式：
出弧形螺旋槽，在螺旋副间形成滚道，并放入钢球，成为滚动摩 擦式的螺旋机构，称为滚动螺旋机构。
广泛应用于数控机床进给机构、汽车转向机构及飞机起落架
机构中，缺点：结构复杂、不能自锁、抗冲击能力差。
第三节
一、棘轮机构的工作
原理和类型 1、棘轮机构的组成
棘轮机构
及工作原理
棘轮机构由棘轮、 棘爪、摇杆及机架组成。
期性间歇运动的机构，棘轮机构与槽轮机构是机械中
最常用的间歇运动机构。 此外，在现代机械中，还广泛应用着利用液、气、 声、光、电、磁等工作原理的机构，它们统称为广义 机构。
第二节 螺旋机构
螺旋机构是由螺杆、螺母和机架组成（一般把螺杆和螺母之 一作成机架），其主要功用是将旋转运动变换成直线运动，并同
时传递运动和动力，是机械设备和仪表中广泛应用的一种传动机
2）小径（ d 1 、D1 ）螺纹的最小直径，螺纹强度计算时最危
间歇运动机构(棘轮结构)详解
5.1 棘轮机构 5.1.1、 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5- 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。
图 5 - 14 刀架转位槽轮机构
图 5 - 8 提升机棘轮停止器
图 5 - 8 提升机棘轮停止器模型
图5 - 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 5 - 9 自行车后轴上的棘轮机构
图 5 - 9 自行车后轴上的棘轮机构模型
图 5 - 13 卷片槽轮机构
图 5 - 13 卷片槽轮机构模型
又如图5 - 14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
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5 - 7所示的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。
棘轮机构
棘轮机构棘轮机构将主动件的均匀转动转换为时转时停的周期性运动机构，称为间歇运动机构，例如牛头刨床工作台的横向进给运动，电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。
间歇机构类型很多，只介绍常用的棘轮机构和槽轮机构。
一、棘轮机构1.棘轮机构的组成如图６-２８所示，该机构由棘轮、棘爪和机架等组成。
当摇杆向左摆动时，装在摇杆上的棘爪嵌入棘轮的齿槽内，推动棘轮朝逆时针方向转过一角度；当摇杆向右摆动时，棘爪便在棘轮的齿背上滑回原位，棘轮静止不动。
为了使棘轮的静止可靠和防止棘轮的反转，在机架上安装止回棘爪。
这样，当曲柄作连续回转时，棘轮只能作单向的间歇运动。
2.棘轮机构的类型（１）单向式棘轮机构单向式棘轮机构如图６-２８所示。
（２）双向式棘轮机构双向式棘轮机构如图６-２９所示，把棘轮的齿制成矩形，棘爪制成可翻转的。
当棘爪处在图示位置Ｂ时，棘轮获得逆时针单向间歇运动；而当把棘爪绕其销轴Ａ翻转到虚线所示位置Ｂ′时，棘轮即可获得顺时针单向间歇运动。
图6-28图6-29（３）双动式棘轮机构双动式棘轮机构如图６-３０所示，它同时应用两个棘爪，分别与棘轮接触。
当主动件作往复摆动时，两个棘爪都能先后使棘轮朝同一方向转动。
棘爪的爪端形状可以是直的，也可以是带钩头的，这种机构使棘轮转速增加一倍。
图6-30（４）摩擦式棘轮机构摩擦式棘轮机构是一种无棘齿的棘轮，靠摩擦力推动棘轮转动和止动，如图６-３１所示，棘轮是通过与右棘爪之间的摩擦来传递转动的，图示为逆时针转动，上棘爪是用来作反向制动用的。
（５）防止逆转的棘轮机构棘轮机构中棘爪常是主动件，棘轮是从动件。
如图６-３２所示，起重设备中常应用这种机构，图示当转动的鼓轮带动物件上升到所需的高度位置时，鼓轮就停止转动，棘爪依靠弹簧嵌入棘轮的轮齿凹槽中，这样就可以防止鼓轮在任意位置停留时会产生的逆转，保证起重工作安全可靠。
图6-31图6-32槽轮机构槽轮机构二、槽轮机构1.槽轮机构的组成槽轮机构如图６-３３所示。
机械设计基础：03棘轮机构
图7－7所示为牛头刨床工作台 横向进给机构，
当曲柄1转动时，经连杆2带动 摇杆4作往复摆动；摇杆4上装 有图7—4b 所示的 双向棘 轮机
构的棘爪，棘轮3与丝杠5固连， 棘爪带动棘轮作单方向间歇转 动，从而使螺母6（工作台） 作间歇进给运动。
若改变驱动棘爪摆角，可以调
节进给量；改变驱动棘爪的位
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
附加图 c 球面槽轮机构
三、槽轮机构的运动性质
1．槽轮机构运动系数
（1）外槽轮机构 如图7－14所
示外槽轮机构，为避免槽轮2在 起动和停歇时发生刚性冲击，圆
柱销A进入与脱出径向槽时，槽 的中心线应与圆柱销中心的运动
圆周相切。
若外啮合槽轮2上均布的径向槽
2数动1拨为 盘z ，1的则2转槽2角轮2转Φ1动为22zΦ2 时
16
二、槽轮机构的基本类型及其应用
1、类型 常用的槽轮机构有两种类型：一种是外啮合槽轮机
构，另一种是内啮合槽轮机构。 (1)外啮合槽轮机构：图7-14a 为外啮合槽轮机构。 (2)内啮合槽轮机构：图7-15为内啮合槽轮机构。
图7-15
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2、应用举例
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。
k t2 k(z 2)
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。
槽轮棘轮机构
将2α1代入得：k=1/2-1/z ① 因为 k>0 所以槽轮的槽数z ≥3，由①式可知 其运动系数k总小于0.5，故这种单销外槽轮机构槽轮 的运动时间总小于其静止时间。 如果想要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） 因为 k ≦1 得：n ≦ 2z/(z-2) ② 由②可得槽数与圆销数的关系
1.机构组成
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。
2.工作原理
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。
2棘轮机构所具有的单向间歇运动特性在实际应用中可满足如送进制动10122槽轮机构槽轮机构是由带有圆销a的主动具有径向槽的从动槽2和机架组成如图112类型及应用外槽轮机构内槽轮机构13槽轮机构一般应用在转速不高要求间歇地转过一定角度的分度装置中如转塔车床上的刀具转位机构
第十二章 其他常用机构
12-1 棘轮机构
二、螺纹的几何参数
1、螺距P
2、导程S S=nP
3、螺纹升角ψ tg ψ=nP/πd2
三、螺纹牙型特点和应用
联接螺纹
普通螺纹
管螺纹
自攻钉用螺纹
棘轮、槽轮机构填空
2、棘轮机构安装止回棘爪能防止____逆转。
3、双向式棘轮机构的棘轮齿形对称，翻转____可调整棘轮转向。
4、棘轮转角常用改变____摆角和调整遮板位置两种方法调节。
5、要使主、从动件的转向相同，应采用____啮合槽轮机构。
6、双圆销外啮合槽轮机构，当曲柄转一周时，槽轮转过____个槽口。
7、槽轮机构中的____总是从动件。
8、在起重设备中，可以使用棘轮机构____鼓轮反转。
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9、槽轮的静止可靠性和不能反转，是通过槽轮与曲柄的____实现的。
10、双向作用的棘轮，它的齿槽是____齿形。
11、单向运动的棘轮齿槽是____齿形。
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知识拓展
其它间歇运动机构
槽轮机构应用实例
刀架转位机构
拨盘每转一周, 圆销进入槽轮一次, 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
一、棘轮机构 １、单动式棘轮机构
轮机构 3、可变向棘轮机构
一、棘轮机构 4、摩擦棘轮机构
知识拓展
棘轮机构除了实现间歇运动外， 还能实现超越运动。如图所示为自 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4的作用，使后轮轴 5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5便会超越链轮3而转动，让 棘爪4在棘轮齿背上滑过，从而实现 不蹬踏板的自由滑行。
第三节 棘轮机构和槽轮机构
棘轮机构和槽轮机构 间歇运动机构。间 棘轮机构 槽轮机构都属于间歇运动机构 槽轮机构 间歇运动机构 歇运动机构是指主动件作连续运动，从动件作间歇 运动的运动机构。 这种机构多用于机械中的进给、送料等装置。
一、棘轮机构 组成
１－棘轮 ２－棘爪
３－摇杆 ４－曲柄
５－止回爪
单击观看动画
二、槽轮机构
卷片机构
单圆销外啮合槽轮机构
单销外啮合槽轮机构
主动杆均速转动一周，槽 轮间歇地转过一个槽口，且 槽轮与主动杆转向相反。
双销外啮合槽轮机构
主动杆均速转动一周，槽 轮间歇地转过两个槽口，且 槽轮与主动杆转向相反。
内啮合槽轮机构
主动杆均速转动一周，槽轮间歇地转过一个槽口，且 槽轮与主动杆转向相同。