间歇运动机构(棘轮结构)详解
4种常见的间歇运动机构
在各类机械中，常需要某些构件实现周期性的运动和停歇。
能够将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运动和停歇的机构称为间歇运动机构。
而实现间歇运动的四种常用机构分别为：棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构和不完全齿轮机构。
一、棘轮机构棘轮机构的类型很多，从工作原理上可分为轮齿啮合式和摩擦式棘轮机构；从结构上可分为外啮合式和内啮合式棘轮机构；从传动方向上分为单向（单动和双动）式和双向式棘轮机构。
棘轮机构是把摇杆的摆动转变为棘轮的间歇回转运动。
其优点轮齿式棘轮机构运动可靠，棘轮转角容易实现有级调节，但在工作过程中棘爪在齿面上滑行，齿尖易磨损并伴有噪音，同时为使棘爪能顺利落入棘轮槽，摇杆摆角应略大于棘轮转角，这样就不可避免地存在空程和冲击，在高速时尤其严重，所以常用在低速、轻载下实现间歇运动。
摩擦式棘轮机构传递运动平稳、无噪声，棘轮转角可作无级调节。
图1 单向轮齿啮合式棘轮但由于运动准确性差，不宜用于运动精度要求高的场合。
在工程实践中，棘轮机构常用于实现间歇送进（如牛头刨床）、止动（如起重和牵引设备中）和超越（如钻床中以滚子楔块式棘轮机构作为传动中的超越离合器，实现自动进给和快速进给功能）等场合。
图2 摩擦式棘轮二、槽轮机构槽轮机构又称马尔他机构或日内瓦机构，也是常用的间歇运动机构之一。
普通平面槽轮机构有外接式槽轮机构（图3）和内接式槽轮机构（图4）两种类型。
它主要是由带有均布的径向开口槽的槽轮２、带有圆柱销Ａ的拔盘１以及机架组成。
图3 外接式槽轮机构图4 内接式槽轮机构槽轮机构的工作过程是：主动拨盘１上的圆柱销Ａ进入槽轮２上的径向槽以前，拔盘上的凸锁止弧α将槽轮上的凹锁止弧β锁住，则槽轮静止不动。
当拔盘圆柱销Ａ进入槽轮径向槽时，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。
外接式槽轮机构的主动拨盘１与槽轮２转向相反；内接式槽轮机构的主动拨盘１与槽轮２转向相同，且传动平稳、占空间小，槽轮停歇时间较短。
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。
(完整版)棘轮机构
间歇运动机构——-棘轮机构
教学目标：
1．了解棘轮机构的组成及类型。
2．了解棘轮机构的特点及应用。
教学重点：棘轮的组成。
教学难点：棘轮机构的应用。
教学方法：讲解法、讨论法。
教学过程：
复习提问：铰链四杆机构由哪几部分组成?有何运动特点？
在生产中，动力机一般都是输出连续运动的，而有些机器的工作部分却需要作周期性的时动时停的间歇运动。
能将主动件的连续运动转换成从动件周期性间歇运动的机构称为间歇运动机构。
棘轮机构、槽轮机构是两种应用广泛的间歇运动机构。
引入新课：
一、棘轮机构与运动特点
1. 棘轮机构的组成：棘爪、棘轮、机架等三构件。
2.运动特点
（1）主动轮作连续的匀速转动，转化成间歇的断续的运动。
转角准确、有级调节，棘轮的转角比较小，一般不大于45°。
摩擦式可无级调节转角，运动平稳。
外接式，尺寸大；内接式，结构紧凑。
（2）噪音、冲击、磨损铰大。
不适用于高速。
（3）可用改变摇杆摆角或在棘轮上加遮板调节转角。
齿啮式棘轮机构转角的调节
（4）双向式棘爪调节棘轮转向。
双向式棘轮机构
二、主要参数
1.棘轮齿数 z
2.棘轮齿距 P
3.棘轮模数 m
4.棘轮齿面倾角φ
三、棘轮机构的应用
练习：棘轮机构有何特点？应用于什么场合？
小结
布置作业：1.复习课本P 133----P 136
浇注输送装置中的棘轮机构 起重设备中的棘轮机构。
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。
10—3间歇运动机构
棘轮机构——间歇机构的一种形式，它将主动件 的连续运动转换为从动件的间歇运动。
特点：结构简单，制造方便，棘轮的转角可在一 定范围内调节，但易产生冲击和噪声，适用于低速、 转角不大和传动平稳性要求不高的场合。
1．工作原理及组成
齿式棘轮机构
2．常用类型及特点
棘轮
内齿棘轮 外齿棘轮
单动式棘轮机构 双动式棘轮机构 可变向棘轮机构 摩擦式棘轮机构
外齿棘轮
自行车后轮安装的飞轮
自行车飞轮
内齿棘轮
飞轮机构及其运动
二、槽轮机构
电影放映中的槽轮机构
1. 工作原理及组槽
单圆销外啮合槽轮机构
槽轮机构
2．常用类型及特点
槽轮机构
外啮合槽轮机构 内啮合槽轮机构
单圆销外槽轮机构 双圆销外槽轮机构
槽轮机构的类型和特点
3．应用
刀架转位机构
不完全齿轮机构
主动齿轮作连续转动，从动齿轮作间歇运动的齿 轮传动机构。
特点：结构简单，工作可靠， 传递力大，但工艺复杂，从动轮 在运动的开始与终止位置有较大 冲击，一般用于低速、轻载的场 合。
不完全齿轮机构
§10—3 间歇运动机构
1．了解棘轮机构的组成、特点 和应用。
2．了解槽轮机构的组成、特点 和应用。
酒瓶经灌装酒液之后，必须进入定位旋盖工 序，此时生产流水线上酒瓶怎样实现圆盘定位呢？
间隙式磁力矩旋盖机
间歇运动机构——指主动件作连续运动而从动件 作间歇运动的机构。
间歇运动机构
棘轮机构 槽轮机构
一、棘轮机构
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。
间歇运动机构名词解释
间歇运动机构名词解释
间歇运动机构是一种机械机构，它可以实现时停时运动的特点，通常被应用于进给机构、进料机构和转位分度的工作场合。
这种机构的特点是，当输入能量时，它可以通过驱动部件的旋转或往复运动来实现间歇运动，从而满足不同的工作需求。
其中，凸轮分割器是间歇运动机构的一种典型代表。
它通过马达不停地转动，带动凸轮连续运动，然后将凸轮上连续的运转转换成转塔上单一的滚子的转动。
在每个滚子转动到下一个滚子的时候，它会有一段儿时间是停止的，这就是凸轮分割器的原理。
另外，棘轮机构也是间歇运动机构的一种代表。
它由棘轮和棘爪组成，当棘爪推动棘轮时，它会在棘轮齿槽里面滑动，从而实现间歇运动。
棘轮机构通常被应用于机械表里面，因为它的加工难度较高，精度不高，所以很难被普及到我们的设计中。
除了以上两种机构，还有一些其他间歇运动机构，例如超越离合器配合齿轮齿条带气缸、直驱电机、减速平台、伺服电机加转盘轴承等。
在应用过程中，我们一般会根据精度要求、加工尺寸要求、成本和性能要求等因素来选择合适的间歇运动机构。
棘轮机构
棘轮机构简介棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。
棘轮机构 示意图时，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。
工作原理棘轮机构的基本模式和工作原理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。
分类棘轮机构的分类方式有以下几种：齿式棘轮机构按结构形式分类棘轮机构按结构形式分类可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。
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。
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。
按啮合方式分类棘轮机构按啮合方式分类可分为外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构。
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。
内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。
内啮合棘轮机构按从动件运动形式分类棘轮机构按从动件运动形式分类可分单动式棘轮机构、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。
双动式棘轮机构，在主动摇杆向两个方向往复摆动的过程中，分别带动两个棘爪，两次推动棘轮转动。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
图 5 - 7 牛头刨床进给棘轮机构
图 5 - 7 牛头刨床进给棘轮机构模型
图5 - 8所示为防止机构逆转的停止器。 这种棘轮停止器广泛应用于卷扬机、 提升机 以及运输机等设备中。
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。
图5 - 13所示的是电影放映机卷片机构, 槽轮2具有四个径向槽, 拨盘1上装一个圆销A。 拨盘转一周, 圆销A拨动槽轮转过1/4周, 胶片 移动一个画格, 并停留一定时间(即放映一个 画格)。 拨盘继续转动, 重复上述运动。 利用 人眼的视觉暂留特性, 当每秒放映24幅画面时 即可使人看到连续的画面。
图5-4
(3) 双向棘轮机构， 如图5 - 5所示。 图5 - 5(a) 所示为矩形齿双向棘轮机构, 当棘爪1处于实 线位置时, 棘轮2作逆时针间歇转动； 当棘爪 处于图示虚线位置时, 棘轮作顺时针间歇转动。 图5 - 5(b)所示为回转棘爪式双向棘轮机构。
图 5 - 5 双向棘轮机构 (a) 矩形齿双向棘轮机构; (b) 回转棘爪双向棘轮机构
5.2 槽轮机构
5.2.1、 概述 1. 槽轮机构的工作原理 槽轮机构如图5 - 10所示, 由带圆(柱)销A的
主动拨盘1、 具有径向槽的从动槽轮2和机架组成。 拨盘作匀速转动时, 驱动槽轮作时转、 时停的单 向间歇运动。
1 3
11 22
图 5 - 10 外啮合槽轮机构
图 5 - 10双圆销外啮合槽轮机构
图 5 - 1 棘轮机构的工作原理
图 5 - 1 棘轮机构的模型
如果要求摇杆往复摆动时都能使棘轮向同一方向转 动, 则可采用图5 - 2所示的双动式棘轮机构。 驱动棘爪 可制成钩头(见图5 - 2(a))或直头(见图5 - 2(b))。
图 5 - 2 双动式棘轮机构 (a) 钩头双动式棘爪; (b) 直头双动式棘爪
第5章 间歇运动机构
5.1 棘轮机构 5.2 槽轮机构
概述：
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、精纺机的成形机构等。
图 5 - 2 双动式棘轮机构模型 (a) 钩头双动式棘爪;
2. 常用棘轮机构的类型 (1) 单向外啮合棘轮机构， 如图5 - 3所示。 其
特点是棘轮上的齿做在棘轮的外缘上，作单向间歇运 动。
图5 - 4所示。 其特点是棘轮上的齿做在棘轮的内缘上， 作单向间歇运动
2. 槽轮机构的基本形式 槽轮机构有两种基本形式, 一是外
啮合槽轮机构, 如图5 - 11所示, 其拨盘1 与槽轮2转向相反；
1 2
图 5-11
二是内啮合槽轮机构, 如图5 - 12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 5-12
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,
图5 - 5(a）双向棘轮机构模型
图5 - 5(a）可变向棘轮机构模型
5.1.2、棘轮转角的调节
上述各种棘轮机构, 在原动件摇杆摆角一定的条 件下, 棘轮每次的转角是不变的。 若要调节棘轮的转 角, 则可改变摇杆的摆动角或改变拨过棘轮齿数的多 少。 如图5 - 6所示, 在棘轮上加一遮板, 变更遮板的 位置, 即可使棘爪行程的一部分在遮板上滑过, 不与 棘轮的齿接触, 从而改变棘轮转角的大小。
图 5 - 6转角可调的棘轮机构
图 5 - 6转角可调的棘轮机构模型
5.1.3、 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5 - 7所示)、 制动(如 图5 - 8所示)及超越(如图5 - 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