棘轮机构的组成及其工作原理(1)(公开课)
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棘轮机构的组成及其工作原理
第五十六讲 棘轮机构
一、棘轮机构的组成及其工作原理 组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。 工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。 优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的场合。
二、棘轮机构的类型与应用 按轮齿分布有： 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。
α
齿偏角
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
代入得：
tgα> f =tgφ ∴ α>φ
当 f=0.2 时，φ＝11°30’
通常取α＝20°
o1
JM
返回
棘轮几何尺寸计算公式
齿槽角
棘轮参数 齿数z 模数m
计算公式或取值 12~25 1、1.5、2、2.5、3、 3.5、4、5、6、8、10
o2
L
p h1 h’ a1 a
60°~80°
顶圆直径da
返回
三、设计要点
正压力－Pn 摩擦力－F
L F M p r
要求在工作时，棘爪在Pn和F的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。 条件是两者对O’的力矩要满足 如下条件：
α Ft
A
Mpn>MF
将两个力分解成切向和径向分量
o2
Fr
α
pn
Σ =90° da
pt
Pn sinα L
∵ F= Pn f
> Fcosα L
齿间距p 齿高h 齿顶弦长a 棘爪工作面长度a1 齿偏角α 棘轮宽b 棘爪斜高h1 、齿斜高h’ 棘轮齿根圆角半径rf 棘爪尖端圆角半径r1
da =mz
P=π m h=0.75m a=m a1=(0.5~0.7)a α＝20° b=(1~4)m h1=h’ ≈h/cosα rf =1.5 mm r1 =2 mm
一、棘轮机构的组成及其工作原理 组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。 工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。 优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的场合。
二、棘轮机构的类型与应用 按轮齿分布有： 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。
α
齿偏角
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
代入得：
tgα> f =tgφ ∴ α>φ
当 f=0.2 时，φ＝11°30’
通常取α＝20°
o1
JM
返回
棘轮几何尺寸计算公式
齿槽角
棘轮参数 齿数z 模数m
计算公式或取值 12~25 1、1.5、2、2.5、3、 3.5、4、5、6、8、10
o2
L
p h1 h’ a1 a
60°~80°
顶圆直径da
返回
三、设计要点
正压力－Pn 摩擦力－F
L F M p r
要求在工作时，棘爪在Pn和F的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。 条件是两者对O’的力矩要满足 如下条件：
α Ft
A
Mpn>MF
将两个力分解成切向和径向分量
o2
Fr
α
pn
Σ =90° da
pt
Pn sinα L
∵ F= Pn f
> Fcosα L
齿间距p 齿高h 齿顶弦长a 棘爪工作面长度a1 齿偏角α 棘轮宽b 棘爪斜高h1 、齿斜高h’ 棘轮齿根圆角半径rf 棘爪尖端圆角半径r1
da =mz
P=π m h=0.75m a=m a1=(0.5~0.7)a α＝20° b=(1~4)m h1=h’ ≈h/cosα rf =1.5 mm r1 =2 mm
棘轮机构的组成及工作原理.知识讲解
棘轮机构的组成及工作原理
棘轮机构的组成及工作原理
一
课题引入
二
棘轮机构的组成
三
棘轮机构的工作原理
课题引入
牛头刨床中刨刀做往复 直线运动。由于刨刀刨削工 件时工件必须保持静止，而 刨削动作完成后，刨刀往回 退时，工作台送进到下一刨 削位置。因此，工作台需做 时进时停的间歇移动。
棘轮机构：连续转动 间 歇转动
牛头刨床的横向棘轮进给机构
（点击图片演示视频）
图示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。
棘轮机构的工作原理
摇杆顺时针摆动： 驱动 棘爪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。
摇杆逆时针摆动：驱动 棘爪在棘轮齿背上滑过。 这时，簧片迫使制动棘爪 插入棘轮的齿槽，阻止棘 轮顺时针方向转动——棘 轮静止不动 。
主动件摇杆连续往复摆动 棘 轮作单向的间歇运动。
牛头刨床中的棘轮机构
螺旋机构：间歇转动 间歇 直线进给运动。
牛头刨床进给运动（点击图片演示视频）
课题引入
在自动机械中，加工成品或输送工件时，在加 工工位为完成所需的加工过程，需要提供给工件一 定时间的间歇，所采用的机构是间歇机构。
光盘印制机械中的间歇机构
课题引入
• 间歇机构是能够将主动件的连续运动转换成从 动件的周期性运动或停歇（时动时停）的机构 。
• 常见的间歇机构类型有：棘轮机构、槽轮机构、 不完全齿轮机构等。
棘轮机构的组成
３－摇杆 ５ －曲柄
４ －止回爪
２－棘爪 １－棘轮
曲柄摇杆机构：由曲柄5与摇杆3和机架、连杆组成。 将曲柄的转动 摇杆的往复摆动。
棘轮机构的组成及工作原理
一
课题引入
二
棘轮机构的组成
三
棘轮机构的工作原理
课题引入
牛头刨床中刨刀做往复 直线运动。由于刨刀刨削工 件时工件必须保持静止，而 刨削动作完成后，刨刀往回 退时，工作台送进到下一刨 削位置。因此，工作台需做 时进时停的间歇移动。
棘轮机构：连续转动 间 歇转动
牛头刨床的横向棘轮进给机构
（点击图片演示视频）
图示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。
棘轮机构的工作原理
摇杆顺时针摆动： 驱动 棘爪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。
摇杆逆时针摆动：驱动 棘爪在棘轮齿背上滑过。 这时，簧片迫使制动棘爪 插入棘轮的齿槽，阻止棘 轮顺时针方向转动——棘 轮静止不动 。
主动件摇杆连续往复摆动 棘 轮作单向的间歇运动。
牛头刨床中的棘轮机构
螺旋机构：间歇转动 间歇 直线进给运动。
牛头刨床进给运动（点击图片演示视频）
课题引入
在自动机械中，加工成品或输送工件时，在加 工工位为完成所需的加工过程，需要提供给工件一 定时间的间歇，所采用的机构是间歇机构。
光盘印制机械中的间歇机构
课题引入
• 间歇机构是能够将主动件的连续运动转换成从 动件的周期性运动或停歇（时动时停）的机构 。
• 常见的间歇机构类型有：棘轮机构、槽轮机构、 不完全齿轮机构等。
棘轮机构的组成
３－摇杆 ５ －曲柄
４ －止回爪
２－棘爪 １－棘轮
曲柄摇杆机构：由曲柄5与摇杆3和机架、连杆组成。 将曲柄的转动 摇杆的往复摆动。
《棘轮机构》PPT课件
总分
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4
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6
7
8
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课堂评价2
（2）教师评价：找出各组学生在活动中的闪光点，对成 绩最好的一组进行表扬鼓励，对学生发言中的不足之处提 出自己的看法。老师对表现比较好的两组各送1束鲜花。
-
18
返回
应用案例 应用案例1：牛头刨床工作台横向进给机构。（进给） 应用案例2：冲床工作台自动转位机构。（转位、分度） 应用案例3：自行车后轴所用“飞轮”。（超越、离合） 应用案例4：旱冰鞋的前轮轴上的棘轮机构。（制动） 应用案例5：双胞胎兄弟的不同遭遇。（首尾呼应）
-
15
返回探究
课堂评价1
（1）小组间相互评价。 每组的活动成绩由其它组从四个方面进行打分。（打分 表见学案）
具体方案：1组给2组打分，2组给3组打分，依次类推， 8组给1组打分。
激励措施：总分前2名送三束鲜花，3-6名送两束鲜花， 7-8名送1束鲜花。
-
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学生评价表
组别
问题
学生评价 内容正确 简明扼要 嗓音洪亮 体态语言
-
5
返回
合作探究
共分8组，每4人为一组以团队形式共同探究，共同学习，通 过合作来完成问题。
学生操作：小组成员之间可以互相讨论，自己动手，归纳总结， 利用笔记本电脑对棘轮机构的原理动画进行操作、分析。掌握这 些常见的棘轮机构的工作原理和运动特性。[动眼、动脑、动手] [学生互动]
8个问题见学案。
-
6
止回棘爪有何作用？ 可使棘轮静止可靠和防止棘轮的反转。
运动特性？棘轮只能作单向的间-歇运动。
8
下一页
棘轮结构、槽轮机构 (公开课专用)
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
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 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 - 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Байду номын сангаас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 - 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
机械基础-棘轮结构、槽轮机构ppt课件
编辑版pppt
2
一、 棘轮机构
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。
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3
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。
编辑版pppt
16
图 2- 6转角可调的棘轮机构
编辑版pppt
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图 2- 6转角可调的棘轮机构模型
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18
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
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1 3
11 22
图 2- 1 外啮合槽轮机构
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图 2- 2双圆销外啮合槽轮机构
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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2 - 2所示, 其拨盘1与 槽轮2转向相反；
1 2
图 2-2编辑版pppt
32
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。
棘轮机构-(公开课)
2. 用遮板调节棘轮转角
机械设计基础
6.1 棘轮机构
6.1.3 棘轮机构的特点与应用
结构简单，制造容易运动可靠
棘轮的转角在很大范围内可调
工作时有较大的冲击和噪声、运动精度不高，常用于低速场合
棘轮机构还常用作防止机构逆转的停止器。
机械设计基础
6.2 槽轮机构
6.2.1 槽轮机构的工作原理
当拨盘上的圆柱销A没有 进入槽轮的径向槽时，槽轮 的内凹锁止弧面被拨盘上的 外凸锁止弧面卡住，槽轮静 止不动。当圆柱销A进入槽轮 的径向槽时，锁止弧面被松 开，则圆柱销A驱动槽轮转动。 当拨盘上的圆柱销离开径向 槽时，下一个锁止弧面又被 卡住，槽轮又静止不动。由 此将主动件的连续转动转换 为从动槽轮的间歇运动
2.单圆柱销槽轮机构的运动系数 总小于0.5，也就是说槽轮的运
动时间总小于其静止的时间
机械设计基础
6.2 槽轮机构
3.如果要求槽轮机构的 大于0.5，则可在拨盘上安装多个圆柱销。设 拨盘1上均匀分布k个圆柱销，则：
ktmk(z2)
t
2z
由于 应当小于1，故
k 2z z2
得到：
z=3 z=4或5 z≧6
机械设计基础
矩形齿双向式棘轮机构
机械设计基础
回转棘爪双向式棘轮机构
机械设计基础
槽轮机构
机械设计基础
内啮合棘轮机构
机械设计基础
空间棘轮机构
观看动画
机械设计基础
6.2 槽轮机构
6.2.2 槽轮机构的类型、特点及应用
内啮合棘轮机构 外啮合棘轮机构
空间棘轮机构
•优点：结构简单、工作可靠、机械效率高，能较平稳、间歇 地进行转位
•缺点：圆柱销突然进入与脱离径向槽，传动存在柔性冲击， 不适合高速场合，转角不可调节，只能用在定角场合
机械设计基础
6.1 棘轮机构
6.1.3 棘轮机构的特点与应用
结构简单，制造容易运动可靠
棘轮的转角在很大范围内可调
工作时有较大的冲击和噪声、运动精度不高，常用于低速场合
棘轮机构还常用作防止机构逆转的停止器。
机械设计基础
6.2 槽轮机构
6.2.1 槽轮机构的工作原理
当拨盘上的圆柱销A没有 进入槽轮的径向槽时，槽轮 的内凹锁止弧面被拨盘上的 外凸锁止弧面卡住，槽轮静 止不动。当圆柱销A进入槽轮 的径向槽时，锁止弧面被松 开，则圆柱销A驱动槽轮转动。 当拨盘上的圆柱销离开径向 槽时，下一个锁止弧面又被 卡住，槽轮又静止不动。由 此将主动件的连续转动转换 为从动槽轮的间歇运动
2.单圆柱销槽轮机构的运动系数 总小于0.5，也就是说槽轮的运
动时间总小于其静止的时间
机械设计基础
6.2 槽轮机构
3.如果要求槽轮机构的 大于0.5，则可在拨盘上安装多个圆柱销。设 拨盘1上均匀分布k个圆柱销，则：
ktmk(z2)
t
2z
由于 应当小于1，故
k 2z z2
得到：
z=3 z=4或5 z≧6
机械设计基础
矩形齿双向式棘轮机构
机械设计基础
回转棘爪双向式棘轮机构
机械设计基础
槽轮机构
机械设计基础
内啮合棘轮机构
机械设计基础
空间棘轮机构
观看动画
机械设计基础
6.2 槽轮机构
6.2.2 槽轮机构的类型、特点及应用
内啮合棘轮机构 外啮合棘轮机构
空间棘轮机构
•优点：结构简单、工作可靠、机械效率高，能较平稳、间歇 地进行转位
•缺点：圆柱销突然进入与脱离径向槽，传动存在柔性冲击， 不适合高速场合，转角不可调节，只能用在定角场合
棘轮机构的组成及工作原理.
棘轮机构的组成及工作原理
棘轮机构的组成及工作原理
一 二 三
课题引入
棘轮机构的组成
棘轮机构的工作原理
课题引入
牛头刨床中刨刀做往复 直线运动。由于刨刀刨削工 件时工件必须保持静止，而 刨削动作完成后，刨刀往回 退时，工作台送进到下一刨 削位置。因此，工作台需做 时进时停的间歇移动。 棘轮机构：连续转动 歇转动
牛头刨床的横向棘轮进给机构
（点击图片演示视频）
图示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。
螺旋机构：间歇转动 直线进给运动。
间
间歇
牛头刨床进给自动机械中，加工成品或输送工件时，在加 工工位为完成所需的加工过程，需要提供给工件一 定时间的间歇，所采用的机构是间歇机构。
光盘印制机械中的间歇机构
课题引入
• 间歇机构是能够将主动件的连续运动转换成从 动件的周期性运动或停歇（时动时停）的机构。
• 常见的间歇机构类型有：棘轮机构、槽轮机构、 不完全齿轮机构等。
棘轮机构的组成
２－棘爪 ３－摇杆 ５ －曲柄 ４ －止回爪 １－棘轮
曲柄摇杆机构：由曲柄5与摇杆3和机架、连杆组成。 将曲柄的转动 摇杆的往复摆动。 棘轮机构：驱动棘爪2与主动摇杆3用转动副连接；止动棘爪4（止 回爪）与机架用转动副连接，弹簧保证棘爪与棘轮啮合。
棘轮机构的工作原理
摇杆顺时针摆动： 驱动 棘爪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。
摇杆逆时针摆动：驱动 棘爪在棘轮齿背上滑过。 这时，簧片迫使制动棘爪 插入棘轮的齿槽，阻止棘 轮顺时针方向转动——棘 轮静止不动 。
主动件摇杆连续往复摆动 轮作单向的间歇运动。
棘轮机构的组成及工作原理
一 二 三
课题引入
棘轮机构的组成
棘轮机构的工作原理
课题引入
牛头刨床中刨刀做往复 直线运动。由于刨刀刨削工 件时工件必须保持静止，而 刨削动作完成后，刨刀往回 退时，工作台送进到下一刨 削位置。因此，工作台需做 时进时停的间歇移动。 棘轮机构：连续转动 歇转动
牛头刨床的横向棘轮进给机构
（点击图片演示视频）
图示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。
螺旋机构：间歇转动 直线进给运动。
间
间歇
牛头刨床进给自动机械中，加工成品或输送工件时，在加 工工位为完成所需的加工过程，需要提供给工件一 定时间的间歇，所采用的机构是间歇机构。
光盘印制机械中的间歇机构
课题引入
• 间歇机构是能够将主动件的连续运动转换成从 动件的周期性运动或停歇（时动时停）的机构。
• 常见的间歇机构类型有：棘轮机构、槽轮机构、 不完全齿轮机构等。
棘轮机构的组成
２－棘爪 ３－摇杆 ５ －曲柄 ４ －止回爪 １－棘轮
曲柄摇杆机构：由曲柄5与摇杆3和机架、连杆组成。 将曲柄的转动 摇杆的往复摆动。 棘轮机构：驱动棘爪2与主动摇杆3用转动副连接；止动棘爪4（止 回爪）与机架用转动副连接，弹簧保证棘爪与棘轮啮合。
棘轮机构的工作原理
摇杆顺时针摆动： 驱动 棘爪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。
摇杆逆时针摆动：驱动 棘爪在棘轮齿背上滑过。 这时，簧片迫使制动棘爪 插入棘轮的齿槽，阻止棘 轮顺时针方向转动——棘 轮静止不动 。
主动件摇杆连续往复摆动 轮作单向的间歇运动。
棘轮机构的组成及其工作原理(1)(公开课)
第五十六讲 棘轮机构
一、棘轮机构的组成及其工作原理
组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。 工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。 优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的场合。 二、棘轮机构的类型与应用 按轮齿分布有： 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。 按工作方式有： 棘轮 类型 单动式、 双动式棘轮机构。 单向、双向运动棘轮机构。 固定转角、可调转角
按棘轮转向是否可调: 按转角是否可调: 按工作原理分有 :
轮齿棘轮、 摩擦棘轮
JM
返回
双动棘轮机构
JM
返回
棘轮可双向运动
A B B’
JM
返回
可调转角的棘轮
φ
0 1 2 3 4
5
调滑动罩
牛头刨床进给调整机构 通过调整杆长来调摆角
JM
返回
1 2 3
1
3 3
2
4
2
1
摩擦棘轮
超越离合器
JM
返回
运动特点：
轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调，但运动准确。 而摩擦棘轮正好相反。 应用：在各类机床中实现进给、转位、或分度。 实例：止动器、牛头刨床、冲床转位、 超越离合器（单车飞轮）。
C
冲压工位DBiblioteka 冲头 卸料工位间歇转动
B
装料工位
A
返回
JM
三、设计要点
正压力－Pn
摩擦力－F
L F M p r
要求在工作时，棘爪在Pn和F的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。
o1
h
r1 rf
齿偏角α
棘轮宽b 棘爪斜高h1 、齿斜高h’ 棘轮齿根圆角半径rf
一、棘轮机构的组成及其工作原理
组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。 工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。 优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的场合。 二、棘轮机构的类型与应用 按轮齿分布有： 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。 按工作方式有： 棘轮 类型 单动式、 双动式棘轮机构。 单向、双向运动棘轮机构。 固定转角、可调转角
按棘轮转向是否可调: 按转角是否可调: 按工作原理分有 :
轮齿棘轮、 摩擦棘轮
JM
返回
双动棘轮机构
JM
返回
棘轮可双向运动
A B B’
JM
返回
可调转角的棘轮
φ
0 1 2 3 4
5
调滑动罩
牛头刨床进给调整机构 通过调整杆长来调摆角
JM
返回
1 2 3
1
3 3
2
4
2
1
摩擦棘轮
超越离合器
JM
返回
运动特点：
轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调，但运动准确。 而摩擦棘轮正好相反。 应用：在各类机床中实现进给、转位、或分度。 实例：止动器、牛头刨床、冲床转位、 超越离合器（单车飞轮）。
C
冲压工位DBiblioteka 冲头 卸料工位间歇转动
B
装料工位
A
返回
JM
三、设计要点
正压力－Pn
摩擦力－F
L F M p r
要求在工作时，棘爪在Pn和F的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。
o1
h
r1 rf
齿偏角α
棘轮宽b 棘爪斜高h1 、齿斜高h’ 棘轮齿根圆角半径rf
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按棘轮转向是否可调: 按转角是否可调: 按工作原理分有 :
轮齿棘轮、 摩擦棘轮
JM
返回
双动棘轮机构
JM
返回
棘轮可双向运动
A B B’
JM
返回
可调转角的棘轮
φ
0 1 2 3 4
5
调滑动罩
牛头刨床进给调整机构 通过调整杆长来调摆角
JM
返回
1 2 3
1
3 3
2
4
2
1
摩擦棘轮
超越离合器
JM
返回
运动特点：
轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调，但运动准确。 而摩擦棘轮正好相反。 应用：在各类机床中实现进给、转位、或分度。 实例：止动器、牛头刨床、冲床转位、 超越离合器（单车飞轮）。
C
冲压工位
D
冲头 卸料工位
间歇转动
B
装料工位
A
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JM
三、设计要点
正压力－Pn
摩擦力－F
L F M p r
要求在工作时，棘爪在Pn和F的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。
条件是两者对O’的力矩要满足 如下条件：
α Ft
A
Mpn>MF
将两个力分解成切向和径向分量
o2
Fr
α
pn
Σ =90° da
pt
Pn sinα L
∵ F= Pn f
> Fcosα L
α
齿偏角
代入得：
tgα> f =tgφ ∴
α>φ
o1
当 f=0.2 时，φ＝11°30’
通常取α＝20°
JM
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棘轮几何尺寸计算公式
齿槽角
棘轮参数 齿数z 模数m
计算公式或取值 12~25 1、1.5、2、2.5、3、 3.5、4、5、6、8、10
o2
L
p h1 h’ a1 a
60°~80°
顶圆直径da
齿间距p 齿高h 齿顶弦长a 棘爪工作面长度a1
da =mz
P=π m h=0.75m a=m a1=(0.5~0.7)a
da
αo1ຫໍສະໝຸດ hr1 rf齿偏角α
棘轮宽b 棘爪斜高h1 、齿斜高h’ 棘轮齿根圆角半径rf
α＝20°
b=(1~4)m h1=h’ ≈h/cosα rf =1.5 mm
棘爪尖端圆角半径r1
棘爪长度L
r1 =2 mm
一般取 L=2p
JM
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第五十六讲 棘轮机构
一、棘轮机构的组成及其工作原理
组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。 工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间歇转动。 优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的场合。 二、棘轮机构的类型与应用 按轮齿分布有： 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。 按工作方式有： 棘轮 类型 单动式、 双动式棘轮机构。 单向、双向运动棘轮机构。 固定转角、可调转角