数字化教材项目二任务三 间歇运动机构知识点一

1、任务三 间歇运动机构Intermittent Mechanism一、学习目标1. 掌握棘轮机构的组成、特点及应用。2. 掌握槽轮机构的组成、特点及应用。二、学习任务1. 分析间歇运动机构的工作原理及应用。【学习情境一】 分析间歇运动机构的工作原理及应用【任务描述】棘轮机构是常见的间歇运动机构。如图2-3-1所示为棘轮扳手（ratchet spanner），是船上工作的常用工具，是棘轮机构在轮机工程中的典型应用。图2-3-1 棘轮扳手原理图和实物图请问间歇运动机构有哪些？运动特点是什么？各举2-3个棘轮机构和槽轮机构的工程应用实例。【背景知识】一、间歇运动机构的概念作周期性的时动时停的机构，称为

2、间歇运动机构。这种机构能将主动件的等速连续转动变为从动件的周期性间歇运动。间歇运动机构的种类很多，常用的有棘轮机构（ratchet mechanism）和槽轮机构（maltese mechanism）。二、棘轮机构1. 棘轮机构的分类图2-3-2 轮齿式棘轮机构 图2-3-3 摩擦式棘轮机构棘轮机构主要分为轮齿式棘轮机构（如图2-3-2所示）和摩擦式棘轮机构（如图2-3-3所示）。2. 轮齿式棘轮机构（1）组成如图2-3-2所示为常见的外啮合棘轮机构，由摇杆（rocking bar）1、棘轮（ratchet）2、棘爪（pawl）3、机架（frame）4、止回爪（detent）5、弹簧（spri

3、ng）6组成，其中摇杆为主动件作往复摆动，棘轮为从动件作单向间歇转动。（2）工作原理弹簧5 的作用是保证棘爪与棘轮接触良好。摇杆作往复摆动时，连接于摇杆上的棘爪随摇杆一同作往复摆动。摇杆顺时针摆动，棘爪插入棘齿中，推动棘轮作顺时针转动。摇杆逆时针摆动，棘爪从棘齿上滑过，这时由于有止回爪抵住，棘轮不能作逆时针转动。因此，棘轮只能作顺时针间歇转动。（3）工作特点转角准确，大小可调整，但产生较大刚性冲击力，只适用于低速轻载场合（4）分类 单向单动式棘轮机构如图2-3-2所示，摇杆来回摆动一次，棘轮动一次，棘轮始终作单向转动； 单向双动式棘轮机构如图2-3-4所示，通过改变摇杆形状，实现摇杆来回摆动一

4、次，棘轮动两次，棘轮始终作单向转动；图2-3-4 单向双动式棘轮机构 图2-3-5 双向式棘轮机构单向式棘轮机构的轮齿形状为不对称形，常用的是锯齿形和直边三角形。 双向式棘轮机构当棘轮轮齿制成方形时，如图2-3-5所示，可成为双向式棘轮机构，当棘爪提起并绕自身轴线转180°后再放下，则可依靠棘爪端部结构两面不同的特点，实现棘轮沿相反方向单向间歇转动。（5）棘轮转角的调整 用遮板来改变棘轮转动角度的大小，如图2-3-6（a）所示； 通过调整曲柄长度来达到调整摇杆摆动角度大小，从而改变棘轮转动角度的大小，如图2-3-6（b）所示。（6）主要应用 主机气缸注油器；（a）带遮板的棘轮机构 （b）通过调整曲柄长度图2-3-6 棘轮转角的调整图2-3-7 卷扬机的棘轮机构 储油箱凸轮轴（camshaft）转动； 卷扬机（windlass）（如图2-3-7所示）； 船舶舷梯的提升机构。3. 摩擦式棘轮机构（1）组成如图2-3-2所示，摩擦式棘轮机构由摇杆、楔块、摩擦轮、止动楔块和机架组成，其中摇杆为主动件作往复摆动，摩擦轮（friction wheel）（无齿棘轮）为从动件作单向间歇转动。（2）工作原理当往复摆动的摇杆逆时针方向摆动时，其上半径逐渐增大的楔块就与摩擦轮的侧表面楔紧成一体来实现摩擦轮的运动，当摇杆顺时针摆回时，楔块在摩擦轮的侧表面上滑过，摩擦轮保持静止