１１.１棘輪機(jī)構(gòu)１１.１.１棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理棘輪機(jī)構(gòu)有兩大類型，不同類型棘輪機(jī)構(gòu)的工作原理不同。如圖１１－１所示是齒式棘輪機(jī)構(gòu)，其工作原理是做往復(fù)擺動的搖桿１在逆時針擺動時，使其上的棘爪插入棘輪的齒槽中，剛性推動棘輪使其轉(zhuǎn)動；搖桿順時針擺動時，棘爪在棘輪的齒上滑過不產(chǎn)生剛性推動從而棘輪不動。搖桿連續(xù)往復(fù)擺動時，棘輪做單向間歇運(yùn)動。如圖１１－２是摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)，其工作原理是當(dāng)往復(fù)擺動的搖桿逆時針擺動時，其上向徑逐漸增大的楔塊與摩擦輪的表面楔緊成一體來實(shí)現(xiàn)摩擦輪的轉(zhuǎn)動；搖桿順時針擺動時，楔塊在摩擦輪的表面上滑過，摩擦輪靜止不動。下一頁返回１１.１棘輪機(jī)構(gòu)１１.１.２棘輪機(jī)構(gòu)的類型除按工作原理可將棘輪機(jī)構(gòu)分為齒式和摩擦式兩大類外，按結(jié)構(gòu)和功能，還可將棘輪機(jī)構(gòu)分為如下幾種。１.外嚙合和內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)圖１１－１和圖１１－２所示的棘輪機(jī)構(gòu)，棘爪或楔塊裝在從動輪的外面，稱為外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)。如圖１１－３所示的棘輪機(jī)構(gòu)，棘爪裝在從動輪的內(nèi)部，稱為內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)。比如自行車后軸上的所謂“飛輪”，即是典型的內(nèi)嚙合齒式棘輪機(jī)構(gòu)。上一頁下一頁返回１１.１棘輪機(jī)構(gòu)２.單動式和雙動式棘輪機(jī)構(gòu)如圖１１－１～圖１１－３所示的棘輪機(jī)構(gòu)，都是當(dāng)原動件按某一方向擺動時，才能推動棘輪轉(zhuǎn)動，故稱為單動式棘輪機(jī)構(gòu)。如圖１１－４所示的棘輪機(jī)構(gòu)具有兩個棘爪，搖桿往復(fù)擺動時都可能推動棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，故稱為雙動式棘輪機(jī)構(gòu)。３.可變向棘輪機(jī)構(gòu)以上所介紹的棘輪機(jī)構(gòu)，棘輪都只能按一個方向作單向間歇運(yùn)動，圖１１－５所示的棘輪機(jī)構(gòu)根據(jù)工作需要可使棘輪雙向間歇運(yùn)動。圖１１－５（ａ）所示采用的是翻轉(zhuǎn)棘爪，當(dāng)棘爪位于實(shí)線位置時，棘輪做逆時針轉(zhuǎn)動；當(dāng)棘爪位于虛線位置時棘輪做順時針轉(zhuǎn)動。上一頁下一頁返回１１.１棘輪機(jī)構(gòu)圖11-5(b所示采用的是回轉(zhuǎn)棘爪，當(dāng)棘爪按圖示位置放置時，棘輪做逆時針間歇轉(zhuǎn)動；若將棘爪提起并繞本身軸線轉(zhuǎn)180°后再插入棘輪齒槽時，棘輪將做順時針間歇轉(zhuǎn)動；若將棘爪提起后繞本身軸線轉(zhuǎn)９０°，棘爪將被架在殼體頂部并與棘輪齒槽分開，此時棘輪靜止不動。１１.１.３棘輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用棘輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、應(yīng)用簡單，改變棘輪轉(zhuǎn)角方便（如改變搖桿的擺角），可實(shí)現(xiàn)“超越運(yùn)動”（原動件不動而從動件繼續(xù)運(yùn)動的現(xiàn)象叫超越運(yùn)動，如自行車下坡情況）。但棘輪機(jī)構(gòu)工作時存在較大的沖擊與噪聲，運(yùn)動精度不高，所以常用在傳力不大、轉(zhuǎn)速不高的場合下以實(shí)現(xiàn)步進(jìn)運(yùn)動、分度、超越運(yùn)動和制動等要求。上一頁返回１１.２槽輪機(jī)構(gòu)槽輪是帶有若干個徑向槽的構(gòu)件，含有槽輪的機(jī)構(gòu)稱為槽輪機(jī)構(gòu)，又稱馬耳他機(jī)構(gòu)，是另一種主要的單向間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)。１１.２.１槽輪機(jī)構(gòu)的工作原理如圖１１－６所示的槽輪機(jī)構(gòu)，它由帶有圓柱銷Ａ的原動件撥盤１、從動件槽輪2及機(jī)架組成，撥盤１以等角速度ω１轉(zhuǎn)動時，槽輪２做間歇運(yùn)動。當(dāng)撥盤上的圓柱銷Ａ未進(jìn)入槽輪的徑向槽時，槽輪上的內(nèi)凹止弧β被撥盤上的外凸鎖止弧α卡住，槽輪靜止不動；當(dāng)撥盤上的圓柱銷Ａ進(jìn)入槽輪的徑向槽時，內(nèi)凹鎖止弧β剛好被松開，槽輪在圓柱銷Ａ的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動；當(dāng)圓柱銷Ａ離開槽輪的徑向槽時，槽輪上的下一個內(nèi)凹鎖止弧β又被撥盤上的外凸鎖止弧α卡住，使槽輪靜止不動。下一頁返回１１.２槽輪機(jī)構(gòu)依次下去，槽輪重復(fù)著以上的運(yùn)動循環(huán)，即做間歇運(yùn)動。１１.２.２槽輪機(jī)構(gòu)的類型槽輪機(jī)構(gòu)有兩種類型：外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)（如圖１１－６所示）和內(nèi)嚙合槽輪機(jī)構(gòu)（如圖１１－７所示）。前者撥盤與槽輪的轉(zhuǎn)向相反，后者撥盤與槽輪的轉(zhuǎn)向相同。１１.２.３槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)與應(yīng)用對槽輪機(jī)構(gòu)，撥盤上的圓柱銷數(shù)及槽輪的徑向槽數(shù)是其主要參數(shù)，這兩個參數(shù)要根據(jù)具體的運(yùn)動參數(shù)來確定。上一頁下一頁返回１１.２槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、工作可靠、平穩(wěn)性高、機(jī)械效率高，但在圓柱銷進(jìn)入和脫離徑向槽時存在沖擊，而且加工精度要求高、槽輪轉(zhuǎn)角不可調(diào)，所以槽輪機(jī)構(gòu)主要應(yīng)用于各種儀器和精密機(jī)械中起間歇運(yùn)動作用。如圖１１－８所示的空間槽輪機(jī)構(gòu)和圖１１－９所示的轉(zhuǎn)塔車床刀架轉(zhuǎn)位槽輪機(jī)構(gòu)等。上一頁返回１１.３其他間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動的機(jī)構(gòu)除了棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)外，還有不完全齒輪機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)等。１１.３.１不完全齒輪機(jī)構(gòu)不完全齒輪機(jī)構(gòu)由普通漸開線齒輪機(jī)構(gòu)演化而成，其基本結(jié)構(gòu)形式分為外嚙合［圖１１－１０（ａ）］和內(nèi)嚙合［圖１１－１０（ｂ）］兩種。不完全齒輪機(jī)構(gòu)的主齒輪只有一個或幾個齒，從動輪上具有若干個正常齒輪及鎖止弧。當(dāng)主動輪連續(xù)轉(zhuǎn)動時，從動輪做間歇運(yùn)動。不完全齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，從動輪轉(zhuǎn)動和停歇的時間比例關(guān)系不受機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制。下一頁返回１１.３其他間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)但因為從動輪在轉(zhuǎn)動開始和終止時速度有突變，沖擊較大，所以一般多用于低速輕載場合，如用于自動機(jī)、半自動機(jī)工作臺的間歇轉(zhuǎn)位等。１１.３.２凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)是利用凸輪的輪廓曲線，通過對轉(zhuǎn)盤上均勻分布的滾子（或柱銷）的推動，將凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動變?yōu)閺膭愚D(zhuǎn)盤的間歇轉(zhuǎn)動。凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)主要用于垂直交錯軸間的傳動。如圖１１－１１所示為凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的常用形式。上一頁下一頁返回１１.３其他間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、傳動平穩(wěn)無噪聲，承載能力較強(qiáng)，適用于高速、中載和高精度分度場合，在輕工機(jī)械、沖擊機(jī)械和其他自動機(jī)械中得到廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)是凸輪加工復(fù)雜、精度要求高，裝配與調(diào)整要求較高。上一頁返回圖１１－１齒式棘輪機(jī)構(gòu)返回圖１１－２摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)返回圖１１－３內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)返回圖１１－４雙動式棘輪機(jī)構(gòu)返