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机械设计基础任务3 认识棘轮机构
图1-53
棘轮扳手
反思:
1. 在驻车制动装置里有棘轮机构、凸轮机构的具体应用,请结合任务1、2的相 关内容,思考二者如何配合达到驻车目的?
能描述棘轮机构的组成。 能识别棘轮机构的类型。 能描述棘轮机构在汽车驻车制动装置的作用。 能描述棘轮机构在汽车起动机的作用。 制动系统中凸轮的作用。
任务实施
1. 棘轮机构的组成及工作原理
机器工作过程中,当主动件作连续运动时,常需要从动件产生周期 性的运动和停歇,实现这种运动的机构,称为间歇运动机构。棘轮机构 是一种常用的间歇机构,由棘轮、棘爪及机架等组成,其工作原理见图 1-42。棘轮与轴用键连接, 弹簧用来使止回棘爪和棘轮保持接触,主动 棘爪与主动摆杆组成回转副。当主动摆杆逆时针摆动时,主动棘爪便插 入棘轮的齿槽中,推动棘轮转过一定角度,而止回棘爪则在棘轮的齿上 滑过;当主动摆杆顺时针摆动时,主动棘爪在棘轮的齿上滑过,而止回 棘爪将阻止棘轮作顺时针转动,故棘轮静止不动。 因此, 主动摆杆作连 续的往复摆动时,棘轮作单向间歇转动。
机构;自动货车翻斗机构属于
任务拓展
1.超越离合器
图1-52所示为自行车后轮飞轮中的内啮合单向驱动齿轮机构。链轮与有内齿的棘轮为同 一构件,逆时针蹬动脚踏,链条带动链轮转动时,通过棘爪带动与其固定的轮毂驱动后轮旋。 但当脚不蹬踏时,链轮不转,轮毂由于惯性仍按原来的转向飞快的转动,此时棘爪便在棘背上 滑动,轮毂与链轮脱开,各自以不同的速度运动,这种从动件超越主动件转动的特性称为超越。 利用超越性设计的超越离合器已在汽车上得到广泛的应用,汽车起动机(马达)起动齿的单向 离合器就是超越离合器。(链接: /link?url=x6KEUjLYCLM9oAGJc4i6WYnZ4xsi4dMJ8kBuefK4Edq iEtkTV1G5E4plJN9-VtQuNE9CuO5matj0_Ef4BkP5z0ANUaQgoj5dkTSJ44NX_mq)
任务检测
4.认识单向离合器
起动机的单向离合器只传递 到 飞轮带动起动机电机超速旋转而损坏。
的转矩,以免发动机起动后,
任务检测
3.滑块四杆机构在汽车上的应用
将铰链四杆机构通过改变运动副的形状、改变机架等可以得到不同形式 的四杆机构,如曲柄滑块机构、 、 和定块机构。
汽车发动机中活塞连杆机构属于 机构。
图1-52
自行车飞轮内的超越离合器
任务拓展
2.棘轮扳手
棘 轮 扳 手 ( 图 1-53 ) , 是 利 用 棘轮机构原理制造的快速扳手。例如: 棘轮梅花扳手,棘轮六角扳手。当螺 钉或螺母的尺寸较大或扳手的工作位 置很狭窄,就可用棘轮扳手。这种扳 手摆动的角度很小,能拧紧和松开螺 钉或螺母。棘轮扳手具有操作简单、 使用方便的优点。
图1-42
棘轮机构的组成
任务实施
2. 棘轮机构的基本类型
1)棘轮机构按工作原理可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构:
齿式棘轮机构(图1-43)运动可靠,从动棘轮容易实现有级调节,但是有 噪声、冲击,轮齿易摩损,高速时尤其严重,常用于低速、轻载的间歇传动。 摩擦式棘轮机构(图1-44)可实现有级调节,无噪声,有打滑。 广泛应用于自动机械、仪表和自动控制系统中。
图1-43
齿式棘轮机构
图1-44
摩擦式棘轮机构
任务实施
2. 棘轮机构的基本类型
2)棘轮机构按啮合部分可分为外啮合(图1-45)和内啮合 (图1-46):
图1-45 外啮合棘轮机构
图1-46 内啮合棘轮机构
任务实施
2. 棘轮机构的基本类型
3)棘轮机构按驱动方向可分为单向驱动和双向驱动棘轮机构:
单向驱动棘轮机构的棘轮多为锯齿形,双向驱动棘轮机构的棘轮多为矩形。 图1-47是控制牛头刨床工作台进退的棘轮机构,属于双向棘轮机构。棘轮齿 为矩形齿,,棘轮可双向间歇转动,从而实现工作台的往复移动。需变向时, 只要提起棘爪,并将棘爪转动180 °后再放下就可以了。
图1-48
棘轮机构在驻车装置上的应用
任务实施
3. 棘轮机构在汽车上的应用
2)单向离合器
单向离合器(图1-49)是一种摩擦式棘轮机构,应用在汽车发动机和自动 变速器中。图1-49为汽车滚柱式单向离合器,在起动机工作过程中,接通开关 电枢轴顺时针旋转,滚柱滚入窄端,驱动齿轮与飞轮啮合,起动机的动力通过 飞轮传递给曲轴,从而带动发动机旋转达到发动机有效起动。起动完毕,发动 机开始工作时,当飞轮转动速度超越驱动小齿轮线速度时,飞轮便带动驱动小 齿旋转,此时滚柱被推到契形槽宽端,齿轮与外齿圈打滑退出齿轮啮合状态, 即电枢轴不会跟着飞轮高速旋转,从而起到了保护起动机(马达)的作用。
图1-27
双向棘轮机构
任务实施
3. 棘轮机构在汽车上的应用
1)齿式棘轮机构在驻车装置上的应用
汽车驻车制动装置(手刹)的手柄,利用棘轮机构完成驻车制动自动锁止 任务,如图1-48所示,该棘轮机构的棘轮固定不动,主要起锁止作用。当车停 稳后,驾驶员将手刹(驻车制动)手柄向后拉紧,此时会发出“哒、哒、哒” 的响声,这是棘爪发出的,告诉驾驶员驻车制动已经开始生效了,可以下车进 行相应的工作了。如果没有发出响声证明驻车制动没有生效,要进行检修或调 整了。
图1-49
汽车滚柱式单向离合器
任务检测
1. 认识棘轮机构
请在图1-50中标出棘轮、棘爪和止回棘爪。
图1-50
Байду номын сангаас
棘轮机构组成
任务检测
2. 识别棘轮机构的类型
请标出图1-51中棘轮机构的类型。
图1-51
棘轮机构的类型
任务检测
3.认识手刹
手刹是一种驻车制动装置,是利用棘轮机构完成驻车制动自动锁止任务, 该棘轮机构的棘轮 ,主要起锁止作用。当手柄时,棘爪发出“哒、哒、 哒”的响声,驻车制动开始生效;松开手刹汽车行驶,只需要按下即可。
项目1 常用机构
任务3 认识棘轮机构
任务描述
任务目标
任务实施
任务检测
任务拓展
任务描述
本任务主要讲述棘轮机构的组成、类型和工 作原理。通过对棘轮机构的分析,理解汽车驻车 制动器的工作原理,以及棘轮机构在汽车起动机 中的应用。
关键点: 棘轮机构的组成和类型,棘轮机构在汽车上的应用。
任务目标
完成本任务的学习后,你应: