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二、棘轮机构的分类和应用
按结构特点分 : 齿啮式棘轮、摩擦式棘轮
按运动形式分: 单向、双向运动棘轮机构。
棘 轮 机 构
按运动情况分： 单动式、双动式棘轮机构。
按轮齿分布有： 外缘、内缘、端面棘轮机构。
按转角是否可调: 固定转角、可调转角
应用：应用于速度、载荷不大的场合。
圆销
ω1
o1
锁止弧
2.工作原理：主动件拨盘以等角速度 作连续回转，从动件槽轮作间歇转动。 3.工作特点： 优点：结构简单，制造容易，工作可 靠，能准确控制转角，机械效率高。 缺点：动程不可调，且槽轮在启动和 停止时角速度变化大，有冲击。 4.应用：用于速度不太高的场合。 如：电影放映机
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2φ 90° 2
ω1
在一个运动循环内，槽轮的运动时间ω 2 tm对拨盘的运动时间 t 之比τ 称为运动特
性系数。当拨盘等速转动时，这个时间可 用转角之比来表示。
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第十二章
其它常用机构
三、槽轮机构的主要参数：
对于只有一个圆销的槽轮机构， tm和 t 分别对应于拨盘转过 的角度2φ1和 π 。因此其运动特性系数τ 为：
2z k z2
由上式可知：Z=3时，K=1~5; Z=4或5时，K=1~3; Z≥6时， K=1~2; 槽数z＞9的槽轮机构较少见，因为当中心距一定时，z
越大槽轮的尺寸也越大，转动的惯性力矩也增大，z常取z=4~8。
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第十二章
其它常用机构
槽轮机构设计应注意的问题：
第十二章
其它常用机构
第四节 万向铰链机构机构
作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之
间的夹角还可以改变。
应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。
1、单万向铰链机构
组成：由端部有叉的轴Ⅰ、Ⅱ分 别与机架和十字头用两个转动副 相联，且十字头的中心与轴Ⅰ、 Ⅱ的交点重合。 运动分析：两轴平均传动比为1，但瞬时传动比是动态变化的。
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第十二章
其它常用机构
2、双万向铰链机构
为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万向铰链机构串联实 用，构成双万向铰链机构。
安装要求：
①主动、从动、中间三轴共面；
②主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等； ③中间轴两端的叉面应在同一平面内。
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第十二章
其它常用机构
二、槽轮机构的分类和应用：
主、从动轮转向相反，且具有传动较平稳、停歇时间 短、所占空间小等特点。
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第十二章
其它常用机构
二、槽轮机构的分类和应用：
特点：主动轮1和拨销3的轴线均通过球心。当只有一个拨销 时，动停时间相等；当对称布置两个拨销时，可以实现连续 转动。
Fn
Σ =90° da
Ft
Fn sin φ L
> Ffcos φL
φ
齿偏角
∵ Ff= Fn f ，f=tanρ 代入得：
tg φ > f =tg ρ ∴ α> ρ 第十二章 其它常用机构
o1
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四、棘轮、棘爪的几何尺寸计算及棘轮的画法：
1.几何尺寸的计算： 当选定齿数Z和按照强度要求确定模数m之后，棘轮、棘 爪的主要几何尺寸按以下经验公式计算： 齿顶圆直径：D = mZ
其它常用机构
一、组成、工作原理和工作特点
组成：棘轮、棘爪、摆杆、止 棘爪 棘轮 止动爪 摆杆
动爪和机架组成。
工作原理：摆杆往复摆动，棘
爪推动棘轮间歇转动。
优点： 结构简单、制造方便、 运动可靠、转角可调。 缺点：工作时有较大的冲击和
弹簧
外啮合棘轮机构
第十二章 其它常用机构
噪音，运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的 场合。
槽轮有停歇时间，τ应小于1，所以内槽轮的径向槽数也不能
小于3。由于主动拨盘的圆销在槽轮完成一次转动过程中所对 应的转角总是大于π，所以内槽轮机构的圆销数只能是1。
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第十二章
其它常用机构
第三节 不完全齿轮机构
一、
工作原理
二、
应用
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按棘轮的工作方式分为：单动式、双动式棘轮机构。
单动式棘轮机构 双动式棘轮机构
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第十二章
其它常用机构
二、棘轮机构的分类和应用
按转角是否可调分为：固定转角、可调转角棘轮机构。
φ φ
0 0 1 1 2 2 3 3 4 4
5 5
调滑动罩
牛头刨床进给调整机构 通过调整杆长来调摆角 可调转角的棘轮
一般用于转速不很高的自动机械、轻工机械或仪器仪表中。
电影放映机的送片机构
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第十二章
其它常用机构
二、槽轮机构的分类和应用：
3空闲
六槽内槽轮
2
车螺纹 4
圆销
车帽口
拨盘
切尾 5
1 装牙膏筒
卸牙膏筒
6
六角车床转塔
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α
1
C
2
α
α
1
C
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2 α
第十二章
其它常用机构
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第十二章
其它常用机构
三、棘轮机构的设计要点
正压力－Fn 摩擦力－F f
L Ff M F r
要求在工作时，棘爪在Fn和Ff的作用下，能自动滑入棘轮齿槽。 条件是两者对O2的力矩要满足 如下条件：
φ Ft
A
Mn>Mf
将两个力分解成切向和径向分量
o2
Fr
φ
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其它常用机构
1、单万向铰链机构
轴Ⅰ、Ⅱ所夹的锐角为α，两轴角 速度之比关系如下： 2 cos i12 1 1 sin 2 cos2
ω1cos α ≤ ω2 ≤ω1/cos α
由于单万向铰链机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ从动轴的角速度作周期性变化， 因而在传动中将引起附加动载荷，使轴产生震动。为消 除这一缺点，可采用双万向铰链机构。
3
2 3 1 1
2
4
2
超越离合器
摩擦式棘轮机构
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第十二章
其它常用机构
二、棘轮机构的分类和应用
按转向是否可调分为：单向式棘轮机构和双向式棘轮机构。
A B B’
棘轮可双向运动
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第十二章
其它常用机构
二、棘轮机构的分类和应用
二、 类型及应用
内啮合不完全齿轮机构
外啮合不完全齿轮机构
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第十二章
其它常用机构
二、 类型及应用
1
2
不完全齿轮齿条机构
应用：用于多工位、多工序的自动机 和半自动机工作台的间歇转位，以及 计数机构和某些间歇进给机构中。
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4.k=1的单销外槽轮机构，槽轮的槽数无论取多少，运动特性 系数τ总是小于0.5。 5.当要求拨盘转一周，槽轮k次停歇的时间互不相等时，则可 将圆销不均匀地分布在主动拨盘等径的圆周上。
6.内槽轮机构的拨销与槽轮转向相同，运动特性系数τ为：

tm 201 z 2 t 2 2z
内槽轮机构的运动特性系数总是小于0.5，但为了保证
第十二章 其它常用机构
第一节
第二节 第三节 第四节
《机械原理》
棘轮机构
槽轮机构
定义
不完全齿轮机构 万向铰链机构
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第一节 棘轮机构
一、组成、工作原理和工作特点
二、棘轮机构的分类和应用
三、棘轮机构的设计要点
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第十二章
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第十二章
其它常用机构
二、棘轮机构的分类和应用
按轮齿分布分为：
外啮合棘 轮机构
内啮合棘轮机构
端面啮合棘轮机构
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第十二章
其它常用机构
二、棘轮机构的分类和应用
按结构特点分为：齿啮式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。
1 3
o2
槽轮
ω2
第十二章
其它常用机构
二、槽轮机构的分类和应用：
1.分类：1）外接式
2）内接式
3）不等臂多圆销槽轮机构
4）球面槽轮机构
5）偏置式槽轮机构 6）曲线槽轮机构 2.应用：用于速度不高的场合。
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第十二章
其它常用机构
二、槽轮机构的分类和应用：