机械基础（项目三）

机械基础（第2版）主讲老师：签到扫码下载文旌课堂APP扫码签到（2022.4.118:00至2022.4.118:10）签到方式教师通过“文旌课堂APP”生成签到二维码，并设置签到时间，学生通过“文旌课堂APP”扫描“签到二维码”进行签到。。常用机构的运动分析叁项目导读机器要实现设计的功能、完成预定的运动和动作，需要通过相应的机构来实现。机构由具有确定相对运动关系的构件组成，构件不同，机构的类型和运动特点不同。因此，掌握各种机构的组成和运动特点，熟悉其工作原理及其在机器中的应用，对于深入了解机器、合理使用机器以及设计和改进机器有着非常重要的意义。本项目主要介绍平面机构的组成和基本分析方法，铰链四杆机构、凸轮机构和间歇运动机构等常用机构的类型、特点和运动规律等知识，为学习后续有关知识、解决工程问题打基础。知识目标掌握平面机构的组成和基本分析方法掌握铰链四杆机构的类型及其演化了解平面四杆机构的工作特性掌握常见凸轮机构的应用及分类掌握凸轮机构的运动规律和压力角了解凸轮轮廓曲线的绘制掌握常见间歇运动机构的组成、工作原理和分类了解常见间歇运动机构的工作特点和应用技能目标能够绘制简单平面连杆机构的运动简图能够分析简单平面四杆机构的运动能够分析简单凸轮机构的运动思政目标培养运用科学理论解决工程问题的能力弘扬理论联系实际、知行合一的优良作风分析颚式破碎机的工作机构——平面连杆机构壹分析平底从动件盘形凸轮机构——凸轮机构和间歇运动机构贰项目导航分析颚式破碎机的工作机构——平面连杆机构壹任务工单任务工单3.1扫

一

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学生扫码下载任务工单，并进行分组（详见教材）问题引入假期到了，小杨开着汽车回老家探亲，途中天空忽然下起了瓢泼大雨。小杨随即降低车速、开启车灯和刮水器，密切注视着前方道路谨慎驾驶。这时，他注意到前挡风玻璃上那对左右摆动的刮水器，心中产生了疑问：这对刮水器每次摆动的轨迹都是一样的，其中是什么原理呢？1.1平面机构基础知识1.平面机构的组成图3-3平面机构的组成主动件：构件1处于运动状态且运动规律已知；从动件：构件2、3的运动规律与主动件有关；机架：构件4固定不动，用来安装主动件和从动件。1.1平面机构基础知识2.运动副运动副是指由两个直接接触的构件组成的可动连接，它限制了两个构件之间的某些相对运动。根据运动副元素类型的不同，运动副可分为低副和高副两类。运动副1.1平面机构基础知识2.运动副两构件之间通过面接触形成的运动副称为低副，如图3-4所示。低副又可分为转动副和移动副。1）低副（a）转动副（固定铰链）

（b）转动副（活动铰链）

（c）移动副图3-4低副1.1平面机构基础知识2.运动副两构件之间通过点或线接触形成的运动副称为高副。如图3-5所示，2）高副（a）火车轮与钢轨

（b）凸轮与从动件

（c）啮合的轮齿图3-5高副1.1平面机构基础知识2.运动副请同学们列举生活中常见的运动副装置？并分析其属于哪种运动副，为什么？【课堂互动】1.1平面机构基础知识3.机构运动简图如图3-6所示为机构运动简图中运动副的表示方法。1）机构运动简图的表示方法（a）转动副

（b）移动副

（c）高副图3-6机构运动简图中运动副的表示方法1.1平面机构基础知识3.机构运动简图如图3-7所示为机构运动简图中构件的表示方法。1）机构运动简图的表示方法（a）参与两个运动副的构件

（b）参与三个运动副的构件图3-7机构运动简图中构件的表示方法1.1平面机构基础知识3.机构运动简图2）机构运动简图的绘制步骤1分析机构的组成和运动情况，找出主动件、从动件和机架。2分析各构件之间相对运动的形式，确定运动副的类型和数目。3选择适当的视图平面和比例尺。4确定各运动副的相对位置，依照运动的传递顺序，用规定的运动副和构件表示方法绘制出机构运动简图。1.1平面机构基础知识3.机构运动简图2）机构运动简图的绘制步骤为清楚地表示机构中各构件的相对位置关系，防止机构运动简图中的构件出现相互重叠或交错的情况，应选择恰当的瞬时位置来绘制机构运动简图。1.1平面机构基础知识3.机构运动简图课上练习（a）模型

（b）机构运动简图1—曲轴；2—连杆；3—活塞；4—气缸体。图3-8汽车发动机曲柄连杆机构1.1平面机构基础知识3.机构运动简图课上练习1.1平面机构基础知识3.机构运动简图课上练习1.1平面机构基础知识4.平面机构的自由度1）自由度的概念自由度是指构件相对于机架可进行自由运动的数目。如图3-9所示。（a）自由运动的构件

（b）组成运动副的构件图3-9平面构件的自由度平面内3个自由度平面内1个自由度1.1平面机构基础知识4.平面机构的自由度1）自由度的概念一般而言，构件引入N个约束，则会失去N个自由度。1个低副会产生2个约束，使构件失去2个自由度；1个高副会产生1个约束，使构件失去1个自由度。如图3-9（b）所示，构件AB在引入一个低副后，产生了2个约束，失去了2个自由度。1.1平面机构基础知识4.平面机构的自由度2）平面机构自由度的计算平面机构的自由度是指平面机构中各构件相对于机架所具有独立运动的数目之和。设一个平面机构包括机架在内共有N个构件，则活动构件的数目为n=N-1

。这些活动构件在未组成运动副之前的自由度总数为3n。设该平面机构中有PL

个低副、

PH个高副，则组成运动副后共计引入2PL+PH

个约束，平面机构减少2PL+PH

个自由度。该平面机构自由度F的计算公式为

（3-1）1.1平面机构基础知识4.平面机构的自由度课上练习1.2平面四杆机构的类型和工作特性1.铰链四杆机构的基本类型图3-10铰链四杆机构所有构件全部采用转动副连接的平面四杆机构称为铰链四杆机构。如图3-10所示为铰链四杆机构，机架：构件4固定不动；连架杆：构件1和3均与机架相连；连杆：构件2连接两个连架杆且做平面运动。1.2平面四杆机构的类型和工作特性1.铰链四杆机构的基本类型1）曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构是指一个连架杆为曲柄，另一个连架杆为摇杆的铰链四杆机构。曲柄摇杆机构常用于汽车刮水器、脚踏式人力脱粒机、卫星天线、缝纫机踏板等机械中。曲柄摇杆机构图3-11汽车刮水器图3-12脚踏式人力脱粒机1.2平面四杆机构的类型和工作特性1.铰链四杆机构的基本类型2）双曲柄机构定义：双曲柄机构是指两连架杆均为曲柄的铰链四杆机构。功能：将主动曲柄的匀速转动转换为从动曲柄的等速或变速转动。双曲柄机构图3-13惯性筛机构1.2平面四杆机构的类型和工作特性1.铰链四杆机构的基本类型2）双曲柄机构（a）

（b）

（c）图3-14相对两构件长度相等的双曲柄机构转向相同角速度相等转向相反角速度不相等转向相同角速度不相等1.2平面四杆机构的类型和工作特性1.铰链四杆机构的基本类型3）双摇杆机构双摇杆机构是指两连架杆均为摇杆的铰链四杆机构，它能将主动摇杆的摆动转换为从动摇杆的另一种摆动。双摇杆机构图3-15汽车转向机构图3-16鹤式起重机提升机构1.2平面四杆机构的类型和工作特性2.铰链四杆机构类型的判别铰链四杆机构lmin+lmax≤l2+l3lmin+lmax>l2+l3机架在最短构件的邻边机架为最短构件机架在最短构件的对边双摇杆机构曲柄摇杆机构双曲柄机构双摇杆机构（四构件长度）（四构件长度）1.2平面四杆机构的类型和工作特性2.铰链四杆机构类型的判别如图3-17所示为机架在不同位置时的铰链四杆机构，已知a=220mm，b=510mm

，c=380mm

，d=580mm

。请同学们根据所学知识判断这些铰链四杆机构分别属于哪种基本类型。（a）

（b）

（c）

（d）图3-17机架在不同位置时的铰链四杆机构1.2平面四杆机构的类型和工作特性3.铰链四杆机构的演化1）曲柄滑块机构曲柄滑块机构（a）曲柄摇杆机构

（b）对心式曲柄滑块机构

（c）偏置式曲柄滑块机构图3-18曲柄滑块机构的演化曲柄滑块机构可将主动件的转动转换为从动件的移动，也可将主动件的移动转化为从动件的转动，它广泛应用于活塞式内燃机、冲床等机械中。1.2平面四杆机构的类型和工作特性3.铰链四杆机构的演化2）曲柄导杆机构（a）对心式曲柄滑块机构

（b）转动导杆机构

（c）摆动导杆机构图3-19曲柄导杆机构转动导杆机构摆动导杆机构l2>l1l2<l11.2平面四杆机构的类型和工作特性3.铰链四杆机构的演化3）曲柄摇块机构（a）摇块机构

（b）货车自动卸货机构图3-20摇块机构及其应用曲柄摇块机构1.2平面四杆机构的类型和工作特性4.平面四杆机构的工作特性1）运动特性曲柄摇杆机构的运动特性1.2平面四杆机构的类型和工作特性4.平面四杆机构的工作特性1）运动特性图3-21曲柄摇杆机构的运动特性1.2平面四杆机构的类型和工作特性4.平面四杆机构的工作特性1）运动特性1.2平面四杆机构的类型和工作特性4.平面四杆机构的工作特性1）运动特性θ越大，K值就越大，曲柄摇杆机构的急回特性越凸显，回程时间就越短，机器的生产效率就越高。由于存在急回特性，偏置曲柄滑块机构和曲柄导杆机构可在空回行程中快速运动以节省时间，因此它们常应用于牛头刨床、往复式输送机等机械中。1.2平面四杆机构的类型和工作特性4.平面四杆机构的工作特性2）传力特性图3-22铰链四杆机构的压力角和传动角如图3-22所示，在铰链四杆机构中，主动件1经连杆2推动从动件3运动，在不计构件自重及转动副的摩擦力时，从动件3上C点所受力F沿BC方向，F与速度vc

所夹的锐角称为压力角，用α

表示。压力角α

越小，有效分力越大，有害分力越小，机构的传动效率就越高。通常将连杆2和从动件3所夹的锐角作为衡量机构传力特性的参数，称为传动角，用γ

表示。传动角γ

是压力角α

的余角，传动角γ

越大，机构的传力特性就越好。1.2平面四杆机构的类型和工作特性4.平面四杆机构的工作特性3）死点如图3-23所示，连杆BC与曲柄AB共线，传动角

γ=0°，压力角α=90°。曲柄摇杆机构将处于“卡死”或运动方向不确定的状态。曲柄摇杆机构的这两个位置称为死点位置。图3-23曲柄摇杆机构的死点位置1.2平面四杆机构的类型和工作特性4.平面四杆机构的工作特性3）死点在工程中，死点位置对机构的传动是不利的。例如，在如图3-24所示，在实际使用过程中，当连杆2与曲柄1共线，即机构处于死点位置时，缝纫机会出现踩不动或倒转的现象。图3-24缝纫机踏板机构1.2平面四杆机构的类型和工作特性4.平面四杆机构的工作特性3）死点判别平面四杆机构中是否存在死点的依据是从动件与连杆能否共线。例如，在如图3-23所示的曲柄摇杆机构中，若以曲柄AB为主动件，则从动件为摇杆CD，由于连杆BC与从动件CD不可能共线，因此这种情况下该机构不存在死点。任务描述假期到了，小杨开着汽车回老家探亲，途中天空忽然下起了瓢泼大雨。小杨随即降低车速、开启车灯和刮水器，密切注视着前方道路谨慎驾驶。这时，他注意到前挡风玻璃上那对左右摆动的刮水器，心中产生了疑问：这对刮水器每次摆动的轨迹都是一样的，其中是什么原理呢？刮水器的摆动其实就是平面四杆机构的一种应用。平面四杆机构是最简单的平面连杆机构，它广泛应用于各种机械。如图3-1所示（见下页）为颚式破碎机，请同学们绘制颚式破碎机工作机构的运动简图，并计算该机构的自由度，然后填写“任务工单3.1”。任务描述1—机架；2—偏心轴；3—动颚；4—肘板；5—带轮；6—定颚。图3-1颚式破碎机任务实施一、准备颚式破碎机广泛应用于矿山、冶金、建材、水利和化工等行业，适合各种矿石与大块物料的破碎。颚式破碎机的工作机构是一种平面四杆机构，它由机架1、偏心轴2、动颚3和肘板4等构件组成。其中，偏心轴2是主动件，动颚3和肘板4都是从动件。颚式破碎机中的偏心轴2在与它固联的带轮5的作用下绕轴线A转动，驱动动颚3相对定颚6做周期性往复运动，时而靠近，时而离开。当动颚3靠近定颚6时，物料在两颚板间受到挤压冲击而被破碎；当动3颚离开定颚6时，已被破碎的物料在重力作用下从下方排出。二、实施全班学生每5～6人一组，组员合作分析颚式破碎机的工作机构，并做好记录。任务实施1．分析颚式破碎机工作机构的运动副根据颚式破碎机的工作原理，偏心轴2相对于机架1绕轴线A转动，故机架1和偏心轴2组成以A为中心的转动副；动颚3相对于偏心轴2绕轴线B转动，故偏心轴2和动颚3组成以B为中心的转动副；肘板4相对于动颚3绕轴线C转动，故动颚3和肘板4组成以C为中心的转动副；肘板4相对于机架1绕轴线D转动，故肘板4和机架1组成以D为中心的转动副。2．绘制颚式破碎机工作机构的运动简图选定适当比例尺，根据图3-1中各构件的位置确定A、B、C、D的相对位置，用构件和运动副的规定符号绘出工作机构的运动简图，在主动件上标出指示运动方向的箭头，如图3-2所示。图3-2颚式破碎机工作机构的运动简图任务实施3．计算颚式破碎机工作机构的自由度由前述分析可知，颚式破碎机的工作机构共有4个构件（含机架）、4个转动副（低副）和0个高副。根据平面机构自由度的计算公式可得因此，颚式破碎机工作机构的自由度为1。思政复兴号机械臂：中国空间站的“多面手”2021年7月4日，中国航天员刘伯明、汤洪波顺利出舱，雄伟有力的空间站核心舱机械臂首次托举航天员到指定位置，圆满完成了出舱操作。这次出舱操作检验了航天员与机械臂协同工作的能力，以及出舱活动相关支持设备的可靠性与安全性，为空间站后续出舱任务的顺利实施奠定了重要基础。……（详见教材）课堂总结平面机构基础知识平面四杆机构的类型和工作特性分析平底从动件盘形凸轮机构——凸轮机构和间歇运动机构贰任务工单任务工单3.2扫

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学生扫码下载任务工单，并进行分组（详见教材）问题引入一按一出“咔哒”两声之后，自动圆珠笔的笔芯就完成了伸出和锁定，写字绘画随手即可进行——自动圆珠笔给人们的书写带来了极大的便利。笔芯的伸缩是怎样实现的？2.1凸轮机构的应用及分类凸轮机构是一种由凸轮、从动件（推杆）和机架等构件组成的高副机构，如图3-26所示。图3-26凸轮机构的组成2.1凸轮机构的应用及分类（a）内燃机配气机构

（b）机床进退刀机构图3-27凸轮机构的应用1.凸轮机构的应用2.1凸轮机构的应用及分类凸轮机构之所以得到如此广泛的应用，主要是因为凸轮机构结构简单、紧凑，只要适当地设计凸轮的轮廓曲线，就可以使从动件（推杆）得到各种预期的运动规律。但是，由于凸轮机构中从动件与凸轮之间多为点接触或线接触，容易磨损，因此凸轮机构多用于传力不大的场合。由于凸轮机构属于高副机构，凸轮与从动件之间的接触应力大，容易出现磨损和点蚀，而且多数凸轮机构在工作时还会承受一定的冲击，因此通常要求凸轮和从动件的工作表面具有高硬度、高耐磨性及高接触强度，同时心部具有良好的韧性。1.凸轮机构的应用2.1凸轮机构的应用及分类2.凸轮机构的分类1）根据凸轮形状的不同分类（a）盘形凸轮机构

（b）移动凸轮机构

（c）圆柱凸轮机构图3-28不同凸轮形状的凸轮机构根据凸轮形状的不同，凸轮机构可分为盘形凸轮机构、移动凸轮机构和圆柱凸轮机构等三类。2.1凸轮机构的应用及分类2.凸轮机构的分类1）根据凸轮形状的不同分类盘形凸轮机构移动凸轮机构盘形凸轮机构2.1凸轮机构的应用及分类2.凸轮机构的分类1）根据凸轮形状的不同分类盘形凸轮机构：凸轮为盘状，能绕固定轴转动且径向尺寸不断变化，如图3-28（a）所示。盘形凸轮机构是一种平面凸轮机构，当它工作时，凸轮可推动从动件在垂直于凸轮固定轴的平面内运动。盘形凸轮机构结构简单，应用十分广泛。移动凸轮机构：凸轮为板状，可看作是回转中心无穷远的盘形凸轮，如图3-28（b）所示。移动凸轮机构也是一种平面凸轮机构，当它工作时，凸轮做直线往复运动，可推动从动件相对于机架做直线运动。圆柱凸轮机构：凸轮相当于首尾相接卷成圆柱形的移动凸轮，其轮廓曲线位于圆柱面上，如图3-28（c）所示。与盘形凸轮机构和移动凸轮机构不同，圆柱凸轮机构工作时，从动件与凸轮之间将产生空间相对运动，因此它是一种空间凸轮机构。2.1凸轮机构的应用及分类2.凸轮机构的分类2）根据从动件形状和运动形式的不同分类移动式

摆动式

移动式

摆动式

移动式

摆动式（a）尖顶从动件凸轮机构

（b）滚子从动件凸轮机构

（c）平底从动件凸轮机构图3-29不同从动件形状和运动形式的凸轮机构尖顶从动件凸轮机构：顶部尖锐，能够与各种轮廓形状的凸轮保持接触，可实现任意规律的运动，如图3-29（a）所示。由于尖顶容易磨损，因此该凸轮机构通常用于低速运动、载荷较小的场合。滚子从动件凸轮机构：从动件的顶端通过滚子与凸轮接触，如图3-29（b）所示。由于滚子与凸轮之间为滚动摩擦，磨损小、承载能力强，因此该凸轮机构多用于载荷较大的场合。平底从动件凸轮机构：从动件与凸轮之间通过平板接触，如图3-29（c）所示。由于平板与凸轮的接触面容易形成油膜，润滑条件较好，因此该凸轮机构适用于高速运动场合。2.1凸轮机构的应用及分类2.凸轮机构的分类2）根据从动件形状和运动形式的不同分类2.1凸轮机构的应用及分类2.凸轮机构的分类列举生活中凸轮机构的实例，分析得出是哪种凸轮机构？【课堂互动】2.2凸轮机构的运动和压力角1.凸轮机构的运动过程（a）

（b）图3-30凸轮机构的运动过程凸轮机构的运动过程一般包括以下四个阶段。推程远停程回程近停程2.2凸轮机构的运动和压力角2.从动件的运动规律1）等速运动规律图3-31等速运动线图等速运动规律的特点是凸轮匀速转动时，从动件在推程或回程的运动速度保持不变，其运动线图如图3-31所示。其中，位移线图（s-δ

）为斜直线，速度线图（v-δ

）为水平直线，加速度线图（a-δ

）为零。等速运动规律仅适用于低速、轻载的凸轮机构。2.2凸轮机构的运动和压力角2.从动件的运动规律2）等加速等减速运动规律图3-32等加速等减速运动线图等加速等减速运动规律的特点是从动件在推程的前半程做等加速运动，后半程做等减速运动，且两阶段加速度的绝对值相等，其运动线图如图3-32所示。等加速等减速运动规律不适用于高速凸轮机构，仅适用于中低速凸轮机构。2.2凸轮机构的运动和压力角2.从动件的运动规律3）余弦加速运动规律图3-33余弦加速运动线图余弦加速运动规律的特点是从动件在整个运动过程中的加速度曲线为余弦曲线，其运动线图如图3-33所示。当从动件在整个运动过程中存在休止状态时，余弦加速运动规律只适用于中速凸轮机构。当从动件在整个运动过程中没有休止状态时，余弦加速运动规律可用于高速凸轮机构。2.2凸轮机构的运动和压力角2.从动件的运动规律3）余弦加速运动规律简述凸轮机构的运动过程。【课堂互动】2.2凸轮机构的运动和压力角3.凸轮机构的压力角2.2凸轮机构的运动和压力角3.凸轮机构的压力角图3-34凸轮机构的压力角2.3凸轮轮廓曲线的绘制1.凸轮轮廓曲线的绘制方法图解法：简便易行、直观，但作图误差大，精

度较低，适用于低速或对从动件运动

规律要求不高的一般精度凸轮的设计。解析法：通过列出凸轮轮廓曲线的方程式，借

助计算机精确地设计凸轮轮廓，适用

于精度要求高的高速凸轮和靠模凸轮

等的设计。2.3凸轮轮廓曲线的绘制1.凸轮轮廓曲线的绘制方法下面主要介绍用图解法绘制盘形凸轮轮廓曲线的方法。图3-35用图解法绘制凸轮轮廓曲线的相对运动原理当凸轮机构工作时，凸轮是运动的，而绘制凸轮轮廓曲线时，却需要凸轮与图纸相对静止。因此，用图解法绘制凸轮轮廓曲线要利用相对运动原理，如图3-35所示。当凸轮以等角速度

逆时针转动时，从动件将在导路内完成预定的运动。根据相对运动原理，如果给整个机构附加一个绕凸轮轴心O的公共角速度

，机构各构件间的相对运动不变，凸轮将静止不动，而从动件一方面随机架和导路以角速度

绕O点转动，另一方面又在导路中按原来的运动规律往复移动。在从动件的这种复合运动中，由于尖顶始终与凸轮轮廓相接触，因此其尖顶的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线。2.3凸轮轮廓曲线的绘制2.常见盘形凸轮轮廓曲线的绘制1）尖顶从动件盘形凸轮

（a）

（b）图3-36尖顶从动件盘形凸轮机构如图3-36（a）所示为尖顶从动件盘形凸轮机构。已知从动件位移线如图3-36（b）所示，凸轮的基圆半径为rb

，凸轮以等角速度

ω按逆时针方向旋转，要求绘制此凸轮的轮廓曲线。2.3凸轮轮廓曲线的绘制2.常见盘形凸轮轮廓曲线的绘制1）尖顶从动件盘形凸轮壹选择与位移线图中凸轮升程

h相同的长度比例尺，以rb

为半径绘制基圆。此基圆与导路的交点A0

便是从动件尖顶的起始位置。肆将

A0

、A1

、A2

、A3连成一条光滑的曲线，便得到所要求的凸轮轮廓曲线。叁量取各个位移量，使

、、

、···，可得尖顶的一系列位置A1

、A2

、A3

、···

。贰自OA0

以-ω方向取角度

δ1、δs

、δ‘

、δs’

，将它们分别分为与位移线图3-36（b）相对应的若干等份，可得基圆上的相应分点、

、

、···，连接

、

、

、···。2.3凸轮轮廓曲线的绘制2.常见盘形凸轮轮廓曲线的绘制2）滚子从动件盘形凸轮图3-37滚子从动件盘形凸轮机构若将图3-36中的尖顶改为滚子，如图3-37所示为滚子从动件盘形凸轮机构，其凸轮轮廓可按如下方法绘制：首先，把滚子中心看作尖顶从动件的尖顶，按上述方法求出一条轮廓曲线

β0，再以β0

上各点为中心，以滚子半径为半径绘制一系列圆；最后绘制这些圆的包络线

β，它便是使用滚子从动件时凸轮的实际轮廓曲线，而β0

称为该凸轮的理论轮廓曲线。由上述绘图过程可知，滚子从动件盘形凸轮的基圆半径应该在其理论轮廓曲线上度量。2.4间歇运动机构1.棘轮机构1）棘轮机构的组成和工作原理1—棘轮；2—主动棘爪；3—摇杆；4—机架；5—止回棘爪；6—弹簧。图3-38棘轮机构的组成工作原理当摇杆逆时针摆动时，主动棘爪插入棘轮的齿槽中，并推动棘轮转过一定角度，而止回棘爪则在棘轮的齿面上滑过；当摇杆顺时针运动时，主动棘爪可在棘轮的齿面上滑过，此时止回棘爪则会插入棘轮的齿槽中阻止其顺时针转动。因此，摇杆做连续往复摆动时，棘轮将做单向间歇转动。2.4间歇运动机构1.棘轮机构2）棘轮机构的分类（a）外接棘轮机构

（b）内接棘轮机构

（c）棘条机构图3-39齿啮合式棘轮机构（a）外摩擦式棘轮机构

（b）内摩擦式棘轮机构

（c）滚子内接摩擦式棘轮机构图3-40摩擦式棘轮机构（1）根据止回原理分类。2.4间歇运动机构1.棘轮机构2）棘轮机构的分类（2）根据棘轮的运动形式分类。单动式棘轮机构：如图3-38所示，一个主动棘爪，当摇杆往复摆动一次时，棘轮只能间歇转动一次。双动式棘轮机构：如图3-41所示，有两个主动棘爪，当摇杆往复摆动一次时，两个主动棘爪分别拨动一次棘轮，使棘轮以同一方向间歇转动两次。图3-41双动式棘轮机构2.4间歇运动机构1.棘轮机构2）棘轮机构的分类（2）根据棘轮的运动形式分类。可变向式棘轮机构：如图3-42（a）所示，一个主动棘爪，当摇杆往复摆动一次时，棘轮只能间歇转动一次。如图3-42（b）所示为牛头刨床进给装置中所使用的棘轮机构，当棘爪处于图示位置时，棘轮能以逆时针方向间歇运动；若将棘爪提起，绕自身轴线旋转

后再插入棘轮齿槽中，棘轮以顺时针方向间歇运动；若棘爪提起后绕自身轴线只转过

后再插入棘轮齿槽中，棘爪将失去作用，棘轮静止不动。图3-42可变向式棘轮机构（a）

（b）2.4间歇运动机构1.棘轮机构3）棘轮机构的工作特点和应用齿啮合式棘轮机构：优点—结构简单、棘轮和棘爪制造方便、运动可靠。

缺点—噪声大，容易磨损。摩擦式棘轮机构：优点—噪声小、运动平稳、从动件转角可无级调节。

缺点—容易打滑。特点齿啮合式棘轮机构：多用于低速、轻载的间歇运动场合。

摩擦式棘轮机构：多用于传动精度要求不高的间歇运动场合。应用2.4间歇运动机构1.棘轮机构3）棘轮机构的工作特点和应用如图3-43所示，当拉动手柄时，手柄带动拉线使后轮的卡钳或指定蹄片锁紧车轮制动盘，实现刹车，而棘爪卡住棘轮使得手柄固定在相应位置不动；需要解除制动时，先按下按钮使棘爪张开，与棘轮脱离，然后放下手柄，即可解除制动。举例--汽车手刹棘轮机构图3-43汽车手刹棘轮机构2.4间歇运动机构1.棘轮机构3）棘轮机构的工作特点和应用如图3-44所示，它广泛应用于卷扬机、提升机及各种运输设备中，其基本工作原理为：棘爪与棘轮的啮合使被提升的重物停留在任意所需位置，以防止因卷筒突然失去动力而造成重物下落。举例--防逆转停止器图3-44防逆转停止器2.4间歇运动机构2.槽轮机构1）槽轮机构的组成和工作原理槽轮机构又称马耳他机构，主要由带有圆销的拨盘、具有若干径向槽的槽轮及机架等组成，如图3-45所示。组成槽轮机构图3-45槽轮机构2.4间歇运动机构2.槽轮机构1）槽轮机构的组成和工作原理在如图3-45所示的槽轮机构中，当拨盘上的圆销A未进入径向槽时，拨盘的锁止弧α

与槽轮的锁止弧β

贴合，槽轮被锁住不动；当拨盘转动使圆销A进入径向槽时，槽轮在圆销A的拨动下转动；拨盘继续转动，圆销A转出径向槽后，锁止弧α再次与槽轮的锁止弧β

贴合，槽轮再次被锁住不动。当拨盘转动一圈时，槽轮将转动1/4圈。拨盘连续匀速运动，槽轮将重复上述过程而做间歇运动。工作原理2.4间歇运动机构2.槽轮机构2）槽轮机构的分类根据圆销与槽轮啮合位置的不同，槽轮机构可分为外槽轮机构和内槽轮机构两种类型。如图3-46（a）、（b）所示为外槽轮机构，其拨盘与槽轮的转向相反；如图3-46（c）所示为内槽轮机构，其拨盘与槽轮的转向相同。（a）

（b）

（c）图3-46槽轮机构2.4间歇运动机构2.槽轮机构3）槽轮机构的工作特点和应用齿啮合式棘轮机构：结构简单、传动可靠、工作效率高。特点齿啮合式棘轮机构：常用于低速、定转角的间歇运动场合。应用2.4间歇运动机构2.槽轮机构3）槽轮机构的工作特点和应用如图