其他常用机构
§7-1 棘 轮 机 构
一、棘轮机构的基本结构和工作原理
主动摆杆
棘轮不动 棘 轮 运 动
驱动棘爪
棘轮
止动棘爪
二、棘轮机构的类型
常用棘轮机构可分为轮齿式与摩擦式两大类
单动式棘轮机构
轮 棘 单向式棘轮机构
齿轮 棘 式机
双动式棘轮机构
轮
构 双向式棘轮机构
机
构
摩 棘 偏心楔块式棘轮机构
擦轮
式机
为：
t2
k
'
1
t2 k '
t1
2
' 221
2 122,
2 2
2
z
z ——槽轮径向槽数
k( 2 )
z
2
k z2
2z
要使槽轮有停歇，其运动时
间 t2< t1，即：
1
k 2z z 2
由于当 z 3 时必然有：
1 2 z 2 z2
故内槽轮机构拨盘上的圆
柱销只能有一个
2、槽轮机构的角速度和角加速度 槽轮的转角2 和拨盘的转角1 关系为：
滑块
摆杆
以上两种调整棘轮转角的方法， 棘轮的最小转角都不小于一个齿距 角。若要使棘轮的转角小于一个齿 距角，则应采取以下方法：
（3）多爪棘轮机构角
棘爪数——n
棘轮齿距角——
摆杆转角——1 棘轮转角——2
3
1
3
2
多爪棘轮机构
3、棘轮机构的可靠工作条件
（1）棘爪的可靠啮合条件
欲使棘爪顺利的滑入
构 滚子楔紧式棘轮机构
单动式棘轮机构
外 啮 式
内 啮 式
双动式棘轮机构
双动式棘轮机构
双向式棘轮机构
双向式棘轮机构
双向式棘轮机构
偏 心 楔 块 式 棘 轮 机 构
偏心楔块式棘轮机构
滚 子 楔 紧 式 棘 轮 机 构
滚子楔紧式棘轮机构
三、棘轮机构的特点和应用
棘轮机构用于将摇杆的周期性摆动转换为棘轮的单 向间歇转动，也常作为防逆转装置
轮齿式棘轮机构：
结构简单、易于制造、运动可靠、棘轮转角容易实现 有级调整
棘爪在齿面滑过时会引起噪声，高速时更为严重
轮齿式棘轮机构多用于低速、轻载时间歇运动的控制
摩擦式棘轮机构：
传递运动较平稳、无噪声，从动件的转角可作无级调整 易出现打滑现象，运动准确性较差，不适合用于精确传递 运动的场合
各种棘轮机构在生产实际中的应用
FR
tanftan
f•FN
楔块廓线升角 小于摩擦角
（2）滚子楔紧条件
FA
欲使滚子被楔紧，则
必须有：
FAd 2d 2cosFNA d 2sin FNA
FNA f tan
FNB
2
FB
楔紧角 小于2倍的摩擦角
注意：
楔紧角 不宜过小，以防套筒反向运动时滚
子不易退出楔紧状态。
§7-2 槽 轮 机 构
一、槽轮机构的组成及其工作原理
从动槽轮
主动拨盘转动
圆柱销进入径向槽
从动槽轮转动
锁止弧松开
锁止弧
拨盘转过角21
槽轮转过22
径向槽
圆柱销脱出径向槽 圆柱销
锁止弧
槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住
拨盘转动、槽轮静止
主动拨盘
二、槽轮机构的基本类型及其应用
常见的槽轮机构有两种类型：
外 啮 合 槽 轮 机 构
内 啮 合 槽 轮 机 构
棘 轮 机 构
棘 轮 机 构
棘轮机构
三、棘轮机构设计中的主要问题
１、棘轮齿形的选择
a
（１）不对称梯形齿
φ
不对称梯形齿强度 较高，已经标准化， 是最常用的一种齿 形
m——模数， z——齿数
a=m, t=πm，b=0.75m
D=mz，Df=D-2h，Φ=15゜～30゜
（2）直线型三角形齿
直线
这种齿形的 齿顶尖锐， 强度较低， 用于小载荷 场合。
槽轮机构在生产中的应用
电影放映机的 间歇卷片机构
间歇转位机构
电影放映机的间歇卷片机构
二、槽轮机构的运动性质 1、槽轮机构的运动系数
主动拨盘转一周时，槽轮的运动时间t2与拨盘
的运动时间t1的比值 为槽轮机构的运动系数。
t2
t1
（1）外槽轮机构 拨盘转过一周的时间为：
2 t1 1
若拨盘上有k 个圆柱销，则
lR asin2 sinz
槽轮机构的运动线图
外槽轮机构
内槽轮机构
内、外槽轮机构的角速度和角加速度
tan2O A2BBaR R sci n o1s1
令R──l圆柱 销aR回转2半径a，rac─t1─al中nls心cin距o1s1 2dd 2t1 l2 (lccoo 1 s1sl)l21
2dd 2t(1 l(2ll2c1 o )s1s iln 12)21 2
当1为常数时，槽轮的角速度与角加速度均为槽数z和拨盘位置角1
（3）圆弧型三角形齿
圆弧
这种齿形 较直线型 三角形齿 强度高， 冲击也小 一些。
（4）对称型矩形齿
这种齿用 于双向驱 动的棘轮
2、棘轮转角大小的调整
（1）采用棘轮罩
通过改变棘轮 罩的位置实现 棘轮转角大小 的调整
（2）改变摆杆摆角
通过改变 滑块A的 位置，改 变摆杆摆 角的大小， 从而实现 棘轮转角 大小的调 整
的函数。 为避免圆柱销进入与脱离槽轮径向槽时发生刚性冲击，圆柱销中心 的运动方向应与径向槽的中心线相切，因而有：
lR asin2 sinz
内槽轮机构的运动参数
2 arc a R tR sa ci1 n n o1)s ( arc 1 ltl sc a i1 o n n 1)s (
2dd 2t1 l2 (lcc oo 1 s1sl )l21 2dd 2t(1 l(2ll2c1o)s1s iln 12)21 2
即：
1
k 2z z2
z 3 时 k 6（k=1～5)，z 4时 k 4（k=1～3)，
z5 时k
10 3
（k=1～3)。
（2）内槽轮机构
拨盘转过一周的时间为：
t1
2 1
若拨盘上有k 个圆柱销，
则拨盘每转一周， k 次拨
动槽轮。每次拨动槽轮的
运动时间为：
t
' 2
' 1
k 次拨动槽轮的运动时间
拨盘每转一周， k 次拨动槽
轮。每次拨动槽轮的运动时
间为：
t
&#间为：
t2
k
21
1
t2 t1
k
21
2
2
2 1 2 2, 2 2 z
z——槽轮径向槽数
k ( 2 )
z
2
k z2
2z
要使槽轮运动，其运动时间 t2>0 即：
0
z 2
要使槽轮有停歇，其运动时间 t2< t1，
O1
F 棘N 轮L 齿s根i，n F 则N 必f须L c有o ： sFR
tan ftan f•FN
P
O2
FN
棘轮齿面角 大于摩擦角
或者棘轮对棘爪的总反力FN的作用线在棘爪轴心O1和棘轮 轴心O2之间穿过
（2）偏心块楔紧条件
欲使楔块楔紧棘 轮，则必须有：
O 2 A siF n N O 2 A co fN F sFN