第一节 间歇运动机构

第8章 其它常见机构和组合机构>>第一节 间歇运动机构

8.1.1 棘轮机构

牛头刨床工作时，曲柄转动通过连杆带动摇杆做往复摆动，带动棘轮作间歇运动。丝杠和棘轮安装在同一轴上做单向间歇进给运动，工作台用螺母与丝杠组成动联接从而工作台做单向间歇进给运动。下面请看看它是如何工作的。

牛头刨床的工件进给运动 棘轮机构的工作原理 1. 棘轮机构的组成、工作原理和基本类型 棘轮机构如右上图所示，主要由棘轮、棘爪、摇杆、止回棘爪和机架组成。弹簧用来使止回棘爪与棘轮保持接触。棘轮装在轴上，用键与轴联接在一起。棘爪铰接于摇杆上，摇杆可绕棘轮轴摆动。当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮齿顶滑过，棘轮静止不动；当摇杆3逆时针方向摆动时，棘爪插入棘轮齿间推动棘轮转过一定角度。这样，摇杆3连续往复摆动，棘轮即可实现单向的间歇运动。 常用的棘轮机构可分为齿啮式和摩擦式两大类。下面我们进行单独分析介绍： （1）齿啮式棘轮机构 齿啮式棘轮机构机构是靠棘爪和棘轮齿啮合传动，转角只能有级调节。根据棘轮机构的运动情况，它可分为： 单动式棘轮机构 钩头双动式棘轮机构 双止动式棘轮机构 可变向棘轮机构A 可变向棘轮机构B 内啮合棘轮机构 1） 单动式棘轮机构。如图所示，当主动摇杆往复摆动一次时，棘轮只能单向间歇地转过某一角度。 2）双动式棘轮机构。如图所示，其特点是摇杆往复摆动时都能使棘轮沿同一方向作间歇运动。 3）可变向棘轮机构。如图所示，可变向棘轮机构A的主动摇杆与棘爪既可以使棘轮向逆时针方向作间歇运动；又可以使棘轮向顺时针方向作间歇运动。可变向棘轮机构B的棘轮可以逆时针方向作单向间歇转动；若将棘爪提起并绕其轴线转180°后放下，则能使棘轮向顺时针方向作单向间歇转动；若将棘爪提起并绕其轴线转90°后，使棘爪搁置在壳体的平台上，则棘爪和棘轮脱开，主动摇杆往复摆动时，棘轮静止不动。 4）内啮合棘轮机构。如图所示为单向间歇转动的内啮合棘轮机构。 （2）摩擦式棘轮机构 外摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构 内摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构，其工作原理与齿式棘轮机构相似，棘爪与棘轮之间的摩擦力传动，棘轮转角作无级调节。为了增加摩擦力，一般将棘轮作成槽形，使棘爪嵌在棘轮槽内。 2. 棘轮机构的特点和应用 优点：棘轮机构具有结构简单、制造方便和运动可靠，并且棘轮的转角可以根据需要进行调节等。 缺点：棘轮机构传力小，工作时有冲击和噪声。因此，棘轮机构只适用于转速不高，转胆不大及小功率的场合。 应用:棘轮机构在生产中可满足进给、制动、超越和转位分度等要求。 自行车后轴上的内啮合棘轮机构 起重设备安全装置中的棘轮机构 3. 棘轮转角的调节 改变摇杆摆角调节棘轮转角 利用遮板调节棘轮的转角 1）、改变摇杆摆角如图所示，改变曲柄的长度，就可改变摇杆摆角；浇注输送传动装置，改变活塞1的行程，可以改变摇杆的摆角，从而调节棘轮转角的大小。 2）、利用遮板调节棘轮的转角如图所示，在棘轮外部罩一遮板，改变遮板位置以遮住部分棘，可使行程的一部分在遮板上滑过，棘爪不于棘齿接触，从而改变棘爪推动棘轮的实际转角的大小。

8.1.2 槽轮机构

1. 槽轮机构的组成、工作原理以及类型

单圆销外啮合槽轮机构工作原理图 单圆销外啮合槽轮机构 双圆销外啮合槽轮机构

工作原理：槽轮机构是由带有圆销A的拨盘，具有径向槽的槽轮和机架组成，如图8-9所示。当拨盘以作等速转动时，若圆销A未进入槽轮的径向槽时，槽轮上的内凹锁止弧被拨盘上的外凸锁止弧锁住，使槽轮静止不动；当圆销A进入槽轮径向槽时，锁止弧被松开，槽轮被圆销A拨着转动；当圆销A离开径向槽时，槽轮的锁止弧又被拨盘上的锁止弧锁住，使槽轮静止不动。这样使槽轮实现间歇运动。

2.槽轮机构的运动系数

在一个运动循环中，槽轮的运动时间t2与主动拨盘的运动时间t1之比值称槽轮机构的运动系数。 1）单圆销的外槽轮机构： 2）在拨盘上均布k个圆销的外槽轮机构： 3）内槽轮机构：

3.槽轮槽数的选择

因为槽轮机构的运动系数应大于零，所以从，知z≥3，对于这种单圆销的槽轮机构，槽轮的运动时间总小于静止时间。通常取槽数z为3，4，5，6，8。

4.圆销数目k的确定

若要求槽轮机构的运动系数τ>0.5，则可采用多圆销均布的外槽轮机构，由于τ总小于1，故<1，则。当z＝3时，k＝1~5；z＝4，或z＝5时，k＝1~3；当z≥6时，k只能为l～2。 对于内槽轮机构，圆销数k只能为1，这是因为单圆销的内槽轮机构的运动系数已经大于0.5，故不可能有两个圆销。

槽轮机构可分为如下两种类型：

(1) 外啮合槽轮机构。其特点是拨盘与槽轮的转向相反。按照拨盘转一周时，槽轮转动几次，分为单圆销槽轮机构和双圆销外啮合槽轮机构（见上图）。

(2) 内啮合槽轮机构。其特点是拨盘与槽轮的转向相同，槽轮停歇时间较短，传动较平稳，机构空间尺寸小（见下图）。

内啮合槽轮机构A 内啮合槽轮机构B 球面槽轮机构 空间槽轮机构

5.槽轮机构的特点和应用

槽轮机构的特点：是结构简单、工作可靠、机械效率高，但制造与装配精度要求高，且转角大小不能调节。槽轮机构应用比较广泛，如图所示为电影放映机中的槽轮机构及六角车床的刀架转位机构。

电影放映机的卷片机构 六角车床的转位机构

8.1.3 凸轮间歇运动机构

凸轮间歇运动机构是利用凸轮与转位拨销的相互作用，将凸轮的连续转动转换为转盘的间歇转动，用于交错轴间的分度运动。

圆柱形凸轮间歇运动机构 蜗杆形凸轮间歇运动机构 8.1.4 不完全齿轮结构 不完全齿轮结构是由齿轮机构演变而得的一种间歇机构，如下图所示。这种机构的主动轮上只做出一个齿或几个齿，并根据运动时间和间歇时间的要求，在从动轮上做出与主动轮轮齿相啮合的轮齿的数目。

不完全齿轮机构 不完全齿轮齿条机构 不完全外啮齿轮机构