《机械设计基础》项目5间歇运动机构机构

1、机械设计基础项目五 间歇运动机构 任务：间歇运动机构分析 。重点：棘轮机构和槽轮机构的工作原理难点：如何应用棘轮机构和槽轮机构 基本学习要点 典型的棘轮机构如图所示。该机构为轮齿式外啮合棘轮机构，由棘轮3、棘爪2、摇杆1和止动爪4、弹簧5和机架所组成。棘轮3固装在传动轴上，棘轮的齿可以制作在棘轮的外缘、内缘或端面上，而实际应用中以作在外缘上居多。摇杆1空套在传动轴上。 当摇杆沿逆时针方向摆动时，棘爪2嵌入机轮3上的齿间，推动机轮转动。当摇杆沿顺时针方向转动时，止动爪4阻止棘轮顺时针转动，同时棘爪2在棘轮齿背上滑过，此时棘轮静止。这样，当摇杆往复摆动时，棘轮便可以得到单向的间歇运动。 如图所示为

2、一内接式棘轮机构。 如果工作需要，要求棘轮能作不同转向的间歇运动，则可把棘轮的齿作成矩形，而将棘爪作成图所示的可翻转的棘爪。 如图所示为一种棘爪可以绕自身轴线转动的棘轮机构。当棘爪按图示位置安放时，棘轮可以得到逆时针方向的单向间歇运动；而当棘爪提起，并绕本身轴线旋转 后再放下时，就可以使棘轮获得顺时针方向的单向间隙运动。 棘轮上加一个遮板，用以遮盖摇杆摆角范围内棘轮上的一部分齿。这样，当摇杆逆时针方向摆动时，棘爪先在遮板上滑动，然后才插入棘轮的齿槽推动棘轮转动。被遮住的齿越多，棘轮每次转动的角度就越小。 如图所示为摩擦式棘轮机构。这种棘轮机构是通过棘轮与棘爪之间的摩擦而使棘爪实现间歇传动的。

3、棘轮机构常用在各种机床、自动机、自行车、螺旋千斤顶等各种机械中。棘轮还被广泛低用作防止机械逆转的制动器中，这类棘轮制动器常用在卷扬机、提升机、运输机和牵引设备中。图所示为一提升机中的棘轮制动器，重物Q被提升后，由于棘轮受到止动爪的制动作用，卷筒不会在重力作用下反转下降。槽轮机构1、槽轮工作原理和类型如图所示为一外槽轮机构。 如图所示为槽轮机构在电影放映机中的间歇抓片机构。 槽轮机构具有结构紧凑、制造简单、传动效率高，并能较平稳地进行间歇转位的优点，故在工程上得到了广泛应用。内啮合槽轮机构的工作原理与外啮合槽轮机构一样。相比之下，内啮合槽轮机构比外槽轮机构运动平稳、结构紧凑。但是槽轮机构的转角不

4、能调节，且运动过程中加速度变化比较大，所以一般只用于转速不高的定角度分度机构中。 2、槽轮机构的运动系数 在一个运动循环中，槽轮运动时间 与拨盘运动时间 之比称为运动系数，用 来表示。 由于拨盘通常作等速运动，故运动系数 也可以用拨盘转角表示，如图410所示的单圆销槽轮机构，时间 和 分别对应的拨盘转角为 和 ，所以有： 为避免刚性冲击，在圆销进入或脱出槽轮径向槽时，圆销的速度方向应与槽轮槽的中心线重合，即径向槽的中心线应切于圆销中心的运动圆周。因此，若设z为均匀分布的径向槽数目，则可得：所以得到： 由于运动系数 必须大于零，故由上式可知径向槽数最少等于3，而 总小于0.5，即槽轮的转动时间总

5、小于停歇时间。 如果要求槽轮转动时间大于停歇时间，即要求0.5，则可以在拨盘上装数个圆销。设K为均匀分布在拨盘上的圆销数目，则运动系数 应为：由于运动系数 应小于1，即 ，所以有： 增加径向槽数z可以增加机构运动的平稳性，但是机构尺寸随之增大，导致惯性力增大。所以一般取 z =48。 槽轮机构中拨盘上的圆销数、槽轮上的径向槽数以及径向槽的几何尺寸等均视运动要求的不同而定。每一个圆销在对应的径向槽中相当于曲柄摆动导杆机构。因此，该机构为分析槽轮的速度、加速度带来了方便，有兴趣的同学可以下去自学。 如图所示为不完全齿轮齿条机构，当主动轮连续转动时，从动轮作时动时停的往复移动。 与普通渐开线齿轮机构一样，当主动轮匀速转动时，其从动轮在运动期间也保持匀速转动，但在从动轮运动开始和结束时，即进入啮合和脱离啮合的瞬时，速度是变化的，故存在冲击。 不完全齿轮机构从动轮每转一周