棘轮机构设计举例(全)

请掌握QQ 906468771棘轮和棘爪技术术语的定义中文名称：棘轮和棘爪英文名称：棘轮机构定义：一种机构，其中包括棘轮和棘爪的驱动构件往复运动，从动构件步进运动。主题：机械工程(一级学科)；机制(两个学科)；其他机构(高等教育学科)该内容由国家科技术语审定委员会审定并公布。棘轮机构示意图棘轮棘爪是由棘轮棘爪组成的单向间歇运动机构。棘轮机构常用于各种机床和自动机械的间歇进给或旋转工作台的分度，也常用于千斤顶。在自行车中，棘轮机构用于单向驱动，而在手动绞盘中，棘轮机构通常用于防止反向旋转。棘轮机构经常伴随噪音和振动，因此其工作频率不能太高。棘轮机构简介棘轮机构将连续旋转或往复运动转换成单向步进运动。棘轮齿通常使用单向齿。棘爪铰接在摇杆上。当摇杆逆时针摆动时，驱动爪插入棘轮齿，推动棘轮向同一个方向转动。当摇杆顺时针摆动时，棘爪滑过棘轮，棘轮停止转动。为了确保棘轮不会反转，通常在固定件上增加一个止回爪。摇杆的往复摆动可以通过曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现。当传递小功率时，电磁铁也用来直接驱动棘爪。棘轮每次旋转的角度称为冲程。行程的大小可以通过改变驱动机构的结构参数或齿轮盖的位置等来调节。或在操作期间。如果期望调节精度高于对应于一个棘轮的角度，则可以应用多棘爪棘轮机构。棘轮机构的基本类型和工作原理该图显示了机械中常用的外啮合棘轮机构，该机构由驱动摆杆、棘爪、棘轮、止回棘爪和框架组成。驱动部套在与棘轮固定连接的从动轴上，并与驱动棘爪的转动副连接。当驱动件顺时针摆动时，驱动爪插入棘轮的齿槽中，使棘轮转动一定角度。此时，止回爪在棘轮的齿背上滑动。当驱动构件逆时针旋转时，止回爪防止棘轮逆时针旋转，同时驱动爪可以滑过棘轮的背面，因此棘轮此时是静止的。因此，当驱动构件进行连续往复摆动时，棘轮进行单向间歇运动。2棘轮机构的分类方法如下：根据结构，分为齿棘轮机构和摩擦棘轮机构。本发明结构简单，制造方便。移动和停止之间的时间比可以通过选择合适的驱动机构来实现。这种机构的缺点是只能一步一步地调整运动。噪音、冲击和磨损都比较大，所以不适合高速行驶。齿棘轮机构摩擦棘轮机构摩擦棘轮机构用偏心扇形楔代替齿棘轮机构中的棘爪，用无齿摩擦代替棘轮。它的特点是传输稳定，无噪音。移动范围可以无级调节。然而，由于摩擦传动，会发生滑动。虽然它能起到安全保护的作用，但传输精度不高。适用于低速和轻载场合。棘轮机构和内部棘轮机构以接合方式在外部接合外啮合棘轮机构的棘爪或楔块都安装在棘轮外，而内啮合棘轮机构的棘爪或楔块都在棘轮内。外啮合棘轮机构因其加工、安装和维护方便而被广泛使用。内棘轮机构具有结构紧凑、体积小的特点。外部啮合棘轮机构内部啮合棘轮机构单作用棘轮机构、双作用棘轮机构和双向r上述棘轮机构只能在一个方向上间歇运动。双向棘轮机构可以通过改变棘爪的摆动方向来实现棘轮在两个方向上的转动。该图显示了两种形式的双向棘轮机构。双向棘轮机构必须采用对称齿形。外部棘轮机构内部棘轮机构钩头双作用棘轮机构直推双作用棘轮机构可变方向棘轮机构可变方向棘轮机构旋转机构外部摩擦棘轮机构内摩擦棘轮机构滚子内摩擦式棘轮机构双向棘轮机构棘轮机构的应用棘轮机构主要用于间歇进给、制动和超越。以下是应用示例。1.间歇喂养该图显示了一个整形器。为了切割工件，刨刀需要连续往复直线运动，工作台需要间歇运动。当曲柄1旋转时，连杆2驱动摇杆5来回摆动。摇杆5上设有双向棘轮机构的棘爪3，棘轮4与丝杠6固定连接，棘爪带动棘轮在一个方向上间歇转动，使螺母(即工作台)间歇运动。如果驱动爪的摆动角度改变，进给量可以调节；改变驱动棘爪的位置(围绕其自身轴线旋转180后固定)可以改变进给运动的方向。2.刹车该图显示了一个杠杆控制的带式制动器。制动轮固定在外棘轮2上。棘爪3铰接在制动轮4上的点A上。制动轮被由杠杆5控制的钢带6包围。制动轮4沿逆时针方向自由转动，棘爪3在棘齿背面滑动。如果车轮反向转动，车轮4将被制动。3.超出图中所示的棘轮机构可用于实现快速超越运动。运动从蜗杆传递到蜗轮，棘轮由安装在蜗轮上的棘爪3驱动，驱动与棘轮固定连接的输出轴5沿图中所示方向缓慢转动。当轴需要快速转动时，输出轴上的手柄可以根据输出轴的方向快速转动。此时，由于手动旋转速度大于蜗轮的旋转速度，棘爪滑过棘轮的背面，因此当蜗轮继续旋转时，输出轴可以手动移动超过蜗轮。棘轮机构的4个设计要点棘轮机构的设计应主要考虑：棘轮齿廓的选择、模数齿数的确定、齿面倾角的确定、行程和动态止动比的调整方法。以此为例说明了齿形棘轮机构的设计方法。1.棘轮齿廓的选择该图显示了常见的齿形，不对称梯形用于大载荷的场合。当棘轮机构承受的载荷较小时，可以采用三角形或弧形齿形；双向棘轮机构采用矩形和对称梯形。2.模数和齿数的确定与齿轮一样，棘轮齿的相关尺寸也是使用模数m作为基本参数来计算的，但是棘轮的标准模数是根据棘轮顶圆的直径da来计算的。m=da/z棘轮的齿数z通常由棘轮机构的使用条件和运动要求来选择。对于用于一般进给和分度的棘轮机构，棘轮的齿数(z 250，一般z=8 30)可根据所需的棘轮最小转角来确定，然后选择模数。3.齿面倾角的确定夹在棘齿表面和径向线之间的称为齿面倾角。棘爪轴线O1和齿轮齿顶A之间的线O1A与通过点A的齿面法线nn之间的角度被称为棘爪轴线位置角。为了保证棘爪在推动棘轮的过程中始终压紧齿面并滑向齿根，棘轮在O1轴上对棘爪的法向反作用力n的扭矩大于摩擦力Ff沿齿面在O1轴上的扭矩