机械基础及其原理 9

第10章

间歇运动机构§10.4凸轮式间歇运动机构§10.1棘轮机构§10.2槽轮机构2026/10/12了解各类机构的主要工作特点及应用§10.3不完全齿轮机构§10.1棘轮机构一、

棘轮机构的组成和工作原理

1）组成：棘轮主动摆杆主动棘爪止回棘爪机架2）工作原理：2026/10/12由主动棘爪带动棘轮完成间歇转动，止回棘爪阻止棘轮转动。

1.棘轮机构的类型1）轮齿式棘轮机构单动式双动式单向式棘轮机构双向式棘轮机构2）摩擦式棘轮机构外啮合内啮合（轮齿式、摩擦式）二、类型和特点

按结构特点分：按啮合方式分：

翻转式

提转式2026/10/122.棘轮机构的特点1）轮齿式棘轮机构2）摩擦式棘轮机构优点：结构简单；运动可靠；棘轮每次转角和动停比可调。缺点：有噪声、冲击及磨损，不适用于高速转动惯量大的场合。优点：传动平稳，无噪音；传递扭矩较大；动程可无级调节；而且由于靠摩擦力传动，会出现打滑现象，因此可起过载保护作用。缺点：因难以避免打滑现象，所以运动准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合。2026/10/12三、棘轮机构的功能1、间歇送进：通过棘轮与螺旋机构配合或利用棘齿条实现间歇送进功能。4、离合器：2、制动：在卷扬机中通过棘轮机构实现制动功能，防止链条断裂时卷筒逆转。3、转位分度：手枪盘中通过棘轮机构实现。2026/10/122026/10/12四、棘轮机构设计中的主要问题1.棘轮齿形的选择最常见的棘轮齿形为不对称梯形。为了便于加工，当棘轮机构承受载荷不大时，可采用三角形棘轮轮齿，三角形轮齿的非工作齿面可做成直线型和圆弧型。双向式棘轮机构，由于需双向驱动，因此常采用矩形或对称梯形作为棘轮齿形。非工作面2026/10/122.棘轮转角大小的调整(1)采用棘轮罩(2)改变主动摆杆的摆角

(3)多爪棘轮机构2026/10/12

3.棘轮机构的可靠工作条件(1)棘爪可靠啮合条件

图中，啮合力作用点为P(为简便起见，设P点在棘轮齿顶)，当传递相同力矩时，O1位于O2P的垂线上，棘爪轴受力最小。为使棘爪能顺利地滑入棘轮齿根，要求棘爪受的总反作用力FR的作用线必须在棘爪轴心和棘轮轴心O1O2之间穿过，

FR产生一个使主动棘爪向棘轮齿根滑动的力矩。2026/10/12§10.2

槽轮机构圆销进入径向槽时槽轮开始运动，圆销脱离径向槽时，槽轮的内凹弧与主动销轮的外凸弧锁紧，槽轮不转动。槽轮机构的组成：一、槽轮机构组成和工作原理机架工作原理：2026/10/12内凹锁止弧外凸锁止弧一、平面槽轮机构：分外槽轮和内槽轮1、外槽轮机构：外啮合外槽轮机构，主从动轮转动方向相反。2、内槽轮机构：内啮合式的内槽轮机构主、从动轮转向相同。与外槽轮机构相比，内槽轮机构传动平稳，停歇时间短，所占空间小。二、空间槽轮机构：传递相交轴的运动。二、槽轮机构的类型此外，为了使槽轮两次停歇时间不等，可以使主动拨盘上的圆柱销不均匀分布；为了使槽轮两次停歇时间和运动时间都不相等，可以做成不等臂长的多销槽轮机构。分平面槽轮机构和空间槽轮机构。2026/10/12应用：用于自动机械、轻工机械或仪表中，实现间歇送进和转位功能。三、槽轮机构的特点及应用特点：结构简单、容易制造、工作可靠、能准确控制转角、机械效率高。但其动程不可调节、转角不可太小，销轮和槽轮的主从动关系通常不能互换、起停有冲击。与棘轮机构相比，工作平稳性较好。2026/10/12图示机构类型为？2026/10/12摆动盘形凸轮机构1.槽轮机构的运动系数τ

（动停比）(1)外槽轮机构

槽轮机构的运动系数τ：槽轮运动时间t2与主动拨盘运动一周时间t1的比值。当主动拨盘上只有一个圆柱销时四、槽轮机构的设计可见，为保证t2>0，必须有径向槽数z>2，因而槽轮机构的运动系数τ<0.5为增大运动系数τ，可在主动拨盘上安装k个均布的圆柱销，即为保证槽轮机构仍为间歇运动，必须有τ<1，则(2)内槽轮机构

可见内槽轮机构的运动系数τ总大于0.5。

当槽数z>2时，圆柱销数量k总小于2，所以内槽轮机构只可以用1个圆销。槽轮机构的运动和动力特性随着槽数的增加而趋于平稳，动力特性也得到改善，但槽数过多，使槽轮体积过大，惯性力增加，亦不利于平稳运动，设计时取槽数为4～8。2.槽轮机构的运动特性2026/10/12组成：§10.3

不完全齿轮机构外啮合特点：设计灵活、从动轮的运转角范围大、很容易实现一个周期中的多次动、停时间不等的间歇运动，但加工复杂；在进入和退出啮合时速度有突变，引起刚性冲击，不宜用于高速转动；主、从动轮不能互换。类型：2026/10/12内啮合不完全齿轮齿条机构从动轮主动轮机架应用：多用于多工位、多工序的自动机械或生产线上，作为工作