棘輪機構機制141溫家鑫棘輪機構的組成及工作特點組成：搖桿、棘爪、棘輪、止動爪和機架棘輪輪齒通常用單向齒，棘爪鉸接于搖桿上，當搖桿逆時針方向擺動時，驅動棘爪便插入棘輪齒以推動棘輪同向轉動；當搖桿順時針方向擺動時，棘爪在棘輪上滑過，棘輪停止轉動。優點：結構簡單，制造方便，運動可靠，每次轉過的角度的大小可以在較大的范圍內調節；缺點：工作時有較大的沖擊和噪聲，運動精度較差，所以，棘輪機構常用于速度較低和載荷不大的場合。棘輪機構的類型及應用內接棘輪機構外接棘輪機構棘條機構鉤頭雙動式棘輪機構直推雙動式棘輪機構可變向棘輪機構摩擦式棘輪機構外摩擦式接棘輪機構外摩擦式接棘輪機構滾子內接摩擦式棘條機構棘輪機構的應用牛頭刨床為了切削工件，刨刀需作連續往復直線運動，工作臺作間歇移動。當曲柄轉動時，經連桿帶動搖桿作往復擺動；搖桿上裝有雙向棘輪機構的棘爪，棘輪與絲杠固連，棘爪帶動棘輪作單方向間歇轉動，從而使螺母（即工作臺）作間歇進給運動。若改變驅動棘爪的擺角，可以調節進給量；改變驅動棘爪的位置（繞自身軸線轉過180°后固定），可改變進給運動的方向。工作面超越離合器利用主、從動部分的速度變化或旋轉方向的變換，具有自行離合功能的離合器。為了改變棘輪每次轉過角度大小，可以加裝一個棘輪罩，被遮住的齒越多，棘輪每次轉過的角度就越小棘輪機構設計要點棘輪機構的設計主要應考慮：棘輪齒形的選擇、模數齒數的確定、齒面傾斜角的確定、

行程和動停比的調節方法要求在工作時，棘爪在Pn和F的作用下，能自動滑入棘輪齒槽。正壓力－Pn摩擦力－F條件是兩者對O2的力矩要滿足如下條件：1.棘輪齒面傾斜角的設計Pnsinα∵F=Pnf代入得：tgα>f∴

α>φ當f=0.2時，φ＝11°30’

通常取α＝20°Mpn>MF將兩個力分解成切向和徑向分量=tgφFcosα>LL槽輪機構槽輪機構的組成及工作特點槽輪機構（genevamechanism）由槽輪和圓柱銷組成的單向間歇運動機構，又稱馬爾他機構。常被用來將主動件的連續轉動轉換成從動件的帶有停歇的單向周期性轉動。槽輪機構有外嚙合和內嚙合以及球面槽輪等。外嚙合槽輪機構的槽輪和轉臂轉向相反,而內嚙合則相同，球面槽輪可在兩相交軸之間進行間歇傳動。槽輪機構典型結構如圖所示，它由主動轉盤、從動槽輪和機架組成。槽輪機構的類型及應用外槽輪機構槽輪與撥盤轉向相反

內槽輪機構槽輪與撥盤轉向相同槽輪機構的應用電影放映機的撥片機構球面槽輪機構撥盤等速回轉，在一個運動循環內，總的運動時間為：

t＝2π/ω1定義：

k=td/t

為運動系數，即：

k=td/t為減少沖擊，進入或退出嚙合時，槽中心線與撥銷中心連線成90°角。故有：2α12φ2td＝2α1/ω1槽輪的運動時間為：=2α1/2π2α1=π－2φ2=π－(2π/z)=2π(z-2)/2z代入上式ω190°90°三、槽輪機構的運動系數及運動特性ω2將2α1代入得：

∵

k>0可知：當只有一個圓銷時，k=1/2-1/z如果想得到k≥0.5的槽輪機構，則可在撥盤上多裝幾個圓銷，設裝有n個均勻分布的圓銷，則撥盤轉一圈，槽輪被撥動n次。故運動系數是單圓柱銷的n倍，即:

k=n(1/2-1/z)∵k≤1∴槽數

z≥3得：n≤2z/(z-2)當k=1時，槽輪機構已經不具備間歇運動特性了。k=1/2-1/z≥71~20.36~1槽數z圓銷數n運動系數k31~61/6~141~40.25~15、61~30.3~1即槽輪的運動時間總是小于其靜止時間。<0.5當z=4及n=2時說明此時槽輪的運動時間和靜止時間相等。k=n(1/2－1/z)=0.5ω2ω1o12.運動特性(1)外嚙合槽輪機構規定:

和在圓銷進入區為正，在圓銷離開區為負，變化區間為：－α1≤α≤α1在△ABO2中有如下關系：－φ2≤φ≤φ2令λ＝R/L，并代入上式得：-φ2-α1圖示槽輪在運動的任一瞬時，設撥盤位置角用α來表示，槽輪位置角用φ表示。RO2ABα1αφφ2L槽輪的運動是靠圓銷的撥動來實現的，在一個運動循環內，槽輪經歷了從靜止→運動→靜止的過程，因此，槽輪的角速度是變化的，從而具有角加速度。分別對時間求一階導數、和二階導數，得：令i21=ω2/ω1(傳動比),kα=α2/ω21

得：

將上述i21、kα隨α的變化繪制成曲線，稱為槽輪機構的其中：dα/dt=ω1其中：dω1/dt=0運動特性曲線。上式說明，當撥盤以等角速度運動時，槽輪隨位置的變化而變化。因為λ隨槽數z的不同而變化，因此，不僅隨機構位置變化，而且隨槽數變化。槽輪運動的前半段，槽輪的角速度ω2是增加的，角加速度α2>0后半段正好相反。運動特性曲線z=3z=3z=4z=6z=4z=6運動特性分析：①槽輪運動的ωmax、amax隨槽數z的增多而減小。a=1kα=α2/ω21-50?-30?-10?10?30?50?

8642-4-6-8αα54321-60?-40?-20?020?40?60?

-50?-30?-10?10?30?50?

6圓銷進入或退出徑向槽時，角速度有突變，②存在柔性沖擊。Z愈少，沖擊愈大。1.00.750.50.250-0.25-0.5-0.75-1.0z=40.80.60.40.2-135?-90?-45?045?90?135?

α(2)內嚙合槽輪機構用同樣方法可求得內嚙合槽輪機構的運動曲線如圖所示。③曲線呈單調變化而不象外槽輪那樣有兩個峰值。特性分析：①存在柔性沖擊。a=1