棘轮机构及其应用

棘轮机构及其应用

陈连鹏

摘要：通过对棘轮机构的分析，从工作原理上将其分为齿啮合式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。并根据其结构特点，对其进行应用分析。通过棘轮机构实现间歇送进功能，并由其特点进而实现制动功能，以及通过对棘轮机构的应用，实现“从动”超过“主动”的超越作用等。

关键词：间歇送进；制动；超越

引言

棘轮机构在机械类产品中应用广泛，占据一定地位。由于其结构简单，易于制造，运动可靠,传递运动较平稳，无噪音等特点，被广泛应用，因此本文主要围绕棘轮机构的特点及其应用进行讨论。

1.棘轮机构结构特点

棘轮是一种间歇运动机构。当在主动件连续运动时,从动件能够产生周期性的间歇运动。机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，

棘轮作单向的间歇运动。

轮齿式棘轮机构结构简单，易于制造，运动可靠，从动棘轮转角容易实现有级调整，但棘爪在齿面滑过引起噪声与冲击，在高速时尤为严重。故常于低速、轻载的场合用作间歇运动控制。

摩擦式棘轮机构传递运动较平稳，无噪音，从动件的转角可作无级调整。但难以避免打滑现象，因而运动准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合。

2.棘轮机构的应用范围及应用实例

棘轮机构在机械类产品中分布广泛，一些大型的车床，起重机等机械上均有涉及。它的主要用途有：间歇送进、制动和超越等。

间歇送进：牛头刨床，为了切削工件，刨刀需作连续往复直线运动，工作台作间歇移动。当曲柄转动时，经连杆带动摇杆作往复摆动；摇杆上装有双向棘轮机构的棘爪，棘轮与丝杠固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动，从而使螺母（即工作台）作间歇进给运动。若改变驱动棘爪的摆角，可以调节进给量；改变驱动棘爪的位置（绕自身轴线转过180°后固定），

可改变进给运动的方向。

制动：为杠杆控制的带式制动器，制动轮与外棘轮固结，棘爪铰接于制动轮上，制动轮上围绕着由杠杆控制的钢带。制动轮按逆时针方向自由转动，棘爪在棘轮齿背上滑动，若该轮向相反方向转动，则轮被被制动。

超越：棘轮机构可以用来实现快速超越运动。运动由蜗杆传到蜗轮，通过安装在蜗轮上的棘爪驱动棘轮固连的输出轴慢速转动。当需要轴快速转动时，可按输出轴的方向快速转动输出轴上的手柄，这时由于手动转速大于蜗轮转速，所以棘爪在棘轮齿背滑过，从而在蜗轮继续转动时，可用快速手动来实现输出轴超越蜗轮的运动。

3.棘轮机构的最新动态

能源问题已经成为制约社会发展的重要因素。如何将低品位能量转换为高品位能量，提高能源的转换效率一直是当前能源研究的重点课题。近年有研究指出，棘轮机构在能量转换中有新的研究方向。主要将车辆在驶人和驶离收费站减速带时的重力势能转换为电能的机构为例，重点阐述棘轮机构在能量转换中的应用。

4.结语

棘轮机构的应用十分广泛，在棘轮机构的设计中，棘轮齿形的选择、模数齿数的确定、齿面倾斜角的确定、行程和动停比的调节方法，都是我们要注意的方面。尤其是行程和动停比调节方面，要注意通过改变棘轮罩的位置，使部分行程棘爪沿棘轮罩表面滑过，和通过调节曲柄摇杆机构中曲柄的长度，改变摇杆摆角的大小，实现棘轮转角大小的调整。同时要使棘轮每次转动的角度小于一个轮齿所对应的中心角γ时，可采用棘爪数为m的多爪棘轮机构。对于一个棘轮机构的设计，这是必不可少的要点。

参考文献：

[1]邹慧君，殷鸿梁 .间歇运动机构设计与应用创新（第一版）：机械工业出版社，2012

机构传动方案设计

机构传动方案设计 设计方案要发散思维，参考资料文献关于机构传动方案设计知道怎么做吗？下面是小编为大家整理了机构传动方案设计，希望能帮到大家！ 这种方法是从具有相同运动特性的机构中，按照执行构件所需的运动特性进行搜寻。当有多种机构均可满足所需要求时，则可根据上节所述原则，对初选的机构形式进行分析和比较，从中选择出较优的机构。 常见运动特性及其对应机构 连续转动定传动比匀速平行四杆机构、双万向联轴节机构、齿轮机构、轮系、谐波传动机构、摆线针轮机构、摩擦轮传动机构、挠性传动机构等变传动比匀速轴向滑移圆柱齿轮机构、混合轮系变速机构、摩擦传动机构、行星无级变速机构、挠性无级变速机构等非匀速双曲柄机构、转动导杆机构、单万向连轴节机构、非圆齿轮机构、某些组合机构等往复运动往复移动曲柄滑块机构、移动导杆机构、正弦机构、移动从动件凸轮机构、齿轮齿条机构、楔块机构、螺旋机构、气动、液压机构等往复摆动曲柄摇杆机构、双摇杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构、空间连杆机构、摆动从动件凸轮机构、某些组合机构等

间歇运动间歇转动棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构、某些组合机构等间歇摆动特殊形式的连杆机构、摆动从动件凸轮机构、齿轮-连杆组合机构、利用连杆曲线圆弧段或直线段组成的多杆机构等间歇移动棘齿条机构、摩擦传动机构、从动件作间歇往复运动的凸轮机构、反凸轮机构、气动、液压机构、移动杆有停歇的斜面机构等预定轨迹直线轨迹连杆近似直线机构、八杆精确直线机构、某些组合机构等曲线轨迹利用连杆曲线实现预定轨迹的多杆机构、凸轮-连杆组合机构、行星轮系与连杆组合机构等特殊运动要求换向双向式棘轮机构、定轴轮系等超越齿式棘轮机构、摩擦式棘轮机构等过载保护带传动机构、摩擦传动机构等…………利用这种方法进行机构选型，方便、直观。设计者只需根据给定工艺动作的运动特性，从有关手册中查阅相应的机构即可，故使用普遍。 任何一个复杂的执行机构都可以认为是由一些基本机构组成的，这些基本机构具有下图所示的进行运动变换和传递动力的基本功能。

棘轮机构设计举例(全)

请高手指点QQ 906468771 棘轮机构 科技名词定义 中文名称：棘轮机构 英文名称：ratchet mechanism 定义：含有棘轮和棘爪的主动件作往复运动，从动件作步进运动的机构。 所属学科：机械工程（一级学科）；机构学（二级学科）；其他机构（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 棘轮机构示意图 棘轮机构（ratchet and pawl），由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。 棘轮机构简介 棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。 棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现，在传递很小动力时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以

在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。 一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 2 棘轮机构的分类方式有以下几种： 按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构 齿式棘轮机构结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。该机构的缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。

棘轮机构练习题

棘轮机构练习题 一，填空题 1，将主动件的连续运动转换为时动时停的周期性运动的机构，称为间歇动动机构 2，棘轮机构主要由棘轮、棘爪和机架组成 3，槽轮机构的主动件是曲柄，它以等角速度做整周运动，具有径向槽的槽轮是 从动件，由它来完成间歇运动。 4，为保证棘轮在工作中的静止可靠和防止棘轮的反转，棘轮机构应当装有止回棘爪. 5、单圆销外啮合六槽轮机构，曲柄转一周需6秒，则槽轮每次运动转 60 度，每次停歇 5 秒。 6，在间歇运动机构中能将主动件的连续转动变成从动件的间歇转动的是＿棘轮机构＿和＿ 槽轮机构＿。 7，单圆销外啮槽轮机构，它是由曲柄＿圆柱销＿、＿带径向槽的槽轮＿以及机架等组成。 8，槽轮机构能把主动件的＿连续＿转动转换为从动件周期性的＿间歇＿运动。 9、有一双圆销槽轮机构，其槽轮有6条径向槽，当主动件拨盘转二圈时，槽轮完成＿4＿ 次动作，转过240 度。 10，在槽轮机构中，要使主、从动件转向相同，应采用＿内啮合＿槽轮机构。 二，判断题 1，间歇齿轮机构是由齿轮传动演变而来的，所以齿轮传动的传动比计算方法同样适用于间 歇齿轮机构。（×） 2，内啮合槽机构中槽轮的旋转方向与曲柄的旋转方向是一致的，而外啮合槽轮机构则相反。 （√） 3，槽轮机构中槽轮的转角大小是可以调节的（×） 4，槽轮机构的停歇和运动时间取决于槽轮的槽数和圆柱拨销数（√） 5，凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构都不能实现间歇运动。× 6，单向间歇运动的棘轮机构，必须要有止回棘爪。（√） 三，选择题 1、六角车床的刀架转位机构是采用的（ C） Ａ，凸轮机构Ｂ，棘轮机构Ｃ，槽轮机构Ｄ，齿轮机构 2．拨盘转一周，槽轮作一次反向间歇转动的槽轮机构是＿＿A＿＿槽轮机构。 A．单圆销外啮合B．双圆销外啮合C．单圆销内啮合 3，某单圆销六槽外啮合槽轮机构，若主动件曲柄转一周，则槽轮转（ C）周 Ａ，1 Ｂ，1/4 Ｃ，1/6 Ｄ，1/8 4，槽轮机构的主动件在工作中做（ C） Ａ，往复摆动运动Ｂ，往复直线运动Ｃ，等速转动Ｄ，直线运动

棘轮机构设计举例全

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请高手指点 棘轮机构 科技名词定义 中文名称：棘轮机构 英文名称：ratchet mechanism 定义：含有棘轮和棘爪的主动件作往复运动，从动件作步进运动的机构。 所属学科：（一级学科）；（二级学科）；其他机构（三级学科） 本内容由审定公布 棘轮机构示意图 棘轮机构（ratchet and pawl），由棘轮和棘爪组成的一种单向。棘轮机构常用在各种和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。 棘轮机构简介 棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。 棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑

过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和等实现，在传递很小动力时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。 一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 2 棘轮机构的分类方式有以下几种： 按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构 齿式棘轮机构结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。该机构的缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。

朱明zhubob机械设计基础第四章四杠机构、凸轮及棘轮习题答案

第四章 1．构件和零件有何不同？ 构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元。一个构件中可以包含多个固联在一起的零件，一个单独的零件可以是一个最简单的构件。 2．试述四杆机构中曲柄、摇杆、连杆和机架的特性。 曲柄：连架杆中，能作整周回转的杆件称为曲柄；摇杆：连架杆中，只能作往复摆动的杆件称为摇杆；机架：机构中固定不动的构件。 3．简要总结四杆机构中曲柄存在的条件。 （1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。 （2）连架杆和机架中必有一个是最短杆。 4．在四杆机构中满足什么条件可以组成曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构？ 以与最短杆相邻的杆件为机架，均为曲柄摇杆机构。 以最短杆为机架，为双曲柄机构。 以与最短杆相对的杆件为机架，为双摇杆机构。 5．什么是“死点”？在什么情况下发生？“死点”与“自锁”有何区别？ 机构中从动件与连杆共线的位置称为机构的死点位置.机构之所以出现死点,是因为原动件是作往复运动的构件,导致机构一定出现连杆与从动件共线.自锁是机械在给定方向的驱动力作用下，由于摩擦原因无论驱动力多大都不能使机械运动的现象。当机构处于死点位置时，从动件将发生自锁，出现卡死现象；或受到突然外力的影响，从动件则会出现运动方向不确定现象。 6．什么是连杆机构的急回特性，什么是极位夹角，二者有何联系？ 主动件做等带速运动，从动件空回行程平均速度大于工作行程平均速度的特性，称为连杆机构的急回特性。主动件为曲柄而从动件有极限位置的平面连杆机构，其极位夹角θ为曲柄的回程运动角2?的补角平面连杆机构有无急回特性取决于有无极位夹角，θ = 0，则机构没有急回特性。而机构急回运动的程度取决于极位夹角θ的大小，θ越大，K 越大，机构的急回特性越显著。 7．某四杆机构如图4-101所示，各杆尺寸为AB = 150 mm 、BC = 240 mm 、CD = 400 mm 、DA = 500 mm ，问：（1）该机构属何种类型？（2）写出AB 、BC 、CD 、DA 四杆的名称。 A B C D 150 240 400 500 mm 图4-101 双摇杆机构 AB 连杆 BC 、DA 连架杆 CD 机架 8．试述凸轮机构的组成、分类及其在机构中的作用。 凸轮机构由凸轮、从动件和机架这3个基本构件及锁合装置（如弹簧等）组成，是一种高副

棘轮机构教案知识讲解

棘轮机构 教学目的：掌握棘轮机构的结构组成和工作原理； 掌握棘轮机构的类型和特点； 了解棘轮机构的应用。 教学重点：棘轮机构的结构组成和工作原理 教学难点：棘轮机构的类型和特点 新课教法选择：实物演示小组讨论 教学内容: 一、棘轮机构的工作原理 1、机构组成 主要有摇杆、棘爪、棘轮、制动爪和机架组成。弹簧使制动爪和棘轮保持接触。 2、工作过程 摇杆逆时针摆动——棘爪插入齿槽——棘轮转过角度——制动爪划过齿背摇杆顺时针摆动——棘爪划过脊背——制动爪组织棘轮作顺时针转动——棘轮静止不动 因此当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮将作单向间歇转动。 二、棘轮机构的类型及特点 1、按结构形式分 ①齿式棘轮机构

轮齿式棘轮机构结构简单，易于制造，运动可靠，从动棘轮转角容易实现有级调整，但棘爪在齿面滑过引起噪声与冲击，在高速时尤为严重。故常于低速、轻载的场合用作间歇运动控制。 ②摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构传递运动较平稳，无噪音，从动件的转角可作无级调整。但难以避免打滑现象，因而运动准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合 2、按从动件运动形式分 ①单动式棘轮机构 单动式棘轮机构的特点是摆杆向一个方向摆动时，棘轮沿同一方向转过某一角度；而摆杆向另一个方向摆动时，棘轮静止不动。 ②双动式棘轮机构 双动式棘轮机构，摆杆的往复摆动，都能使棘轮沿单一方向转动，棘轮转动方向是不可改变的。 ③双向式棘轮机构 若将棘轮轮齿做成短梯形或矩形时，变动棘爪的放置位置或方向后，可改变棘轮的转动方向。棘轮在正、反两个转动方向上都可实现间歇转动。 三、棘轮机构的特点与应用 1、结构简单，制造容易运动可靠 2、棘轮的转角在很大范围内可调 3、工作时有较大的冲击和噪声、运动精度不高，常用于低速场合 4、棘轮机构还常用作防止机构逆转的停止器 四、棘轮转角的调节 1、用遮板调节棘轮转角 2、调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角 五、棘轮机构的应用 应用：在各类机床中实现进给、转位、或分度。

第四节棘轮、槽轮机构的工作原理、类型和应用螺旋机构

章 节 内 容 第三章 其他常用机构 §3-1 棘轮、槽轮机构的工作原理、类型和应用 §3-2 螺旋机构 教学 方式 讲 授 教学 时数 2 教学目的 与 要 求 理解棘轮机构和槽轮机构的工作原理，掌握螺旋齿轮的类型和参数，理解几种螺旋机构的特点 教 学 内 容 一、检查人数： 二、复习提问： 1、何谓凸轮轮廓曲线？对心直动从动件盘形凸轮和对心直动滚子从动件盘形凸轮的轮廓有什么区别？ 2、凸轮机构r T 、a 、r b 的确定 三、重点与难点： 1.重点：棘轮机构和槽轮机构的工作原理；螺纹的参数 2.难点：棘轮机构和槽轮机构的工作原理 四、新 课： 第三章 其他常用机构 §3-1 棘轮、槽轮机构的工作原理、类型和应用 §3.1.1棘轮机构 一、棘轮机构的工作原理 棘轮机构 双向棘轮机构 棘轮机构由棘轮、棘抓、摇杆及机架组成。工作原理是利用棘爪与棘轮上棘齿的啮合与分离，实现周期性间歇运动的机构。 形式：外啮合、内啮合 轮齿形状：锯齿形、矩形。做单向间歇运动的棘轮用锯齿形齿，可换向的棘轮用矩形齿。 回转棘爪双向棘轮机构 双棘爪棘轮机构

双棘爪棘轮机构,在摇杆上安装两个棘爪，可提高棘轮运动的次数，缩短停歇的时间，又叫快动棘轮机构。 二、棘轮转角的调节 1.调节摇杆摆动角度的大小，控制棘轮的转角 2.用遮板调节棘轮转角 三、棘轮机构的特点与应用 1、送进和输送 2、制动 3、超越

§3.1.2槽轮机构 一、槽轮机构的工作原理 槽轮机构由带圆销的拨盘、具有径向槽的槽轮和机架组成。 拨盘为主动件，做匀速运动。在圆销未进入径向槽时，拨盘的 凸圆弧转入槽轮的凹弧，槽轮因受凹凸两弧锁合，故静止不动。 当拨盘上的凸弧端点A刚好处于槽轮凹弧的中点时，凹凸两弧 的锁止作用终止，圆销恰好进入径向槽驱动槽轮转动；当圆销开始脱离径向槽时，拨盘上的凸弧又开始将槽轮锁住，槽轮又静止不动。 当拨盘1继续转动时，上述过程重复出现。 一、槽轮机构的类型、特点及应用 （1）类型：外槽轮、内槽轮 依据机构中圆销的数目，外槽轮有单元销、双圆销、多圆销之分。 （2）类型特点： 单元销外槽轮机构工作时，拨盘转动一周，槽轮反向转动一次； 双圆销外槽轮机构工作时，拨盘转动一周，槽轮反向转动两次； 内槽轮机构的槽轮转动方向与拨盘转向相同。 单圆销槽轮机构双圆销槽轮机构 内啮合槽轮机

棘轮机构设计举例全

请高手指点 棘轮机构 科技名词定义 中文名称：棘轮机构 英文名称：ratchet mechanism 定义：含有棘轮和棘爪的主动件作往复运动，从动件作步进运动的机构。 所属学科：（一级学科）；（二级学科）；其他机构（三级学科） 本内容由审定公布 棘轮机构示意图 棘轮机构（ratchet and pawl），由棘轮和棘爪组成的一种单向。棘轮机构常用在各种和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。 棘轮机构简介 棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。 棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和等实现，在传递很小动力时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。 一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮

棘轮机构的原理

棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。 棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现，在传递很小动力 棘轮机构示意图 时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空 棘轮机构的基本模式和工作原理 套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 棘轮机构的主要用途有：间歇送进、制动和超越等，以下是应用实例。

间歇送进 图示为牛头刨床，为了切削工件，刨刀需作连续往复直线运动，工作台作间歇移动。当曲柄1转动时，经连杆2带动摇杆5作往复摆动；摇杆5上装有双向棘轮机构的棘爪3，棘轮4与丝杠6固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动，从而使螺母（即工作台）作间歇进给运动。若改变驱动棘爪的摆角，可以调节进给量；改变驱动棘爪的位置（绕自身轴线转过180°后固定），可改变进给运动的方向。 制动 图示为杠杆控制的带式制动器，制动轮与外棘轮2固结，棘爪3铰接于制动轮4上A点，制动轮上围绕着由杠杆5控制的钢带6。制动轮4按逆时针方向自由转动，棘爪3在棘轮齿背上滑动，若该轮向相反方向转动，则4轮被被制动。 超越 图示的棘轮机构可以用来实现快速超越运动。运动由蜗杆传到蜗轮，通过安装在蜗轮上的棘爪3驱动棘轮 棘轮机构超越 固连的输出轴5按图示方向慢速转动。当需要轴快速转动时，可按输出轴的方向快速转动输出轴上的手柄，这时由于手动转速大于蜗轮转速，所以棘爪在棘轮齿背滑过，从而在蜗轮继续转动时，可用快速手动来实现输出轴超越蜗轮的运动。 棘轮机构的设计主要应考虑：棘轮齿形的选择、模数齿数的确定、齿面倾斜角的确定、行程和动停比的调节方法 棘轮齿形的选择

棘轮手动压机设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告题目棘轮手动压机设计 专业名称 班级学号 学生姓名 指导教师 填表日期年月日

说明 开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。

一、选题的依据及意义： 毕业设计（论文）选题的原则要根据教学计划中所制定的培养目标要求，能达到综合训练为目的，有利于培养学生独立工作能力，巩固和提高所学知识。应尽量选择既满足教学基本要求，又结合生产、科研实际的题目。可根据学生的特点，结合个人的实际工作选择题目。机械产品设计类型依据特点分为开发型、改进型、技术引进等三种类型。机械产品设计要求具有有效性、经济性、工艺性和外观质量。 题目类型 主要包括:机械设计类、工艺工装设计类、机电产品设计、液压系统及装置设计、电气控制系统设计等。(所有专业课程的内容，结合生产实际都行) 题目示例60吨压力机液压系统与控制系统设计 压力机机械结构设计，液压系统设计，控制系统设计。 由于我国压力机技术相比国外落后点，大型的压力机和用于数控的比较欠缺，作为在校大学生，我就选棘轮式手动压力机。手动压力机制造简单，操作方便，造价费用低廉。在更多的方面大型的压力机起不到作用。所以选棘轮式的是对棘轮机构有所掌握。 依据： （1）体现我国机械加工中冷压工艺的实际发展需要 直接面向我国机械加工的当前实际，考虑今后发展趋向；压力机在制造领域和应用领域的重要地位，努力实现标准化与自动化。 （2）满足毕业设计的内容规定要求 机械专业毕业设计内容包含初步设计和技术设计两大部分。毕业设计不是相关课程设计内容的简单组合与重复，否则将对完成基本训练和培养独立工作能力极为不利。设计题目具有较完整的设计原始资料，包括所要设计的设备的原始数据（工作压力、底座尺寸、压力机高度、最大工作行程等）相关使用要求、运动分析、总体强度受力分析、齿条工艺规程设计、成本核算等，这些原始资料都来自实有机械设备的设计实践。 （3）适应专业科技知识的实际水平 由于学时有限，在校所学专业课程知识的深、广度难以满足中型、大型设备设计

棘轮机构教案

棘轮机构教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

棘轮机构 教学目的：掌握棘轮机构的结构组成和工作原理； 掌握棘轮机构的类型和特点； 了解棘轮机构的应用。 教学重点：棘轮机构的结构组成和工作原理 教学难点：棘轮机构的类型和特点 新课教法选择：实物演示小组讨论 教学内容: 一、棘轮机构的工作原理 1、机构组成 主要有摇杆、棘爪、棘轮、制动爪和机架组成。弹簧使制动爪和棘轮保持接触。 2、工作过程 摇杆逆时针摆动——棘爪插入齿槽——棘轮转过角度——制动爪划过齿背摇杆顺时针摆动——棘爪划过脊背——制动爪组织棘轮作顺时针转动——棘轮静止不动 因此当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮将作单向间歇转动。

二、棘轮机构的类型及特点 1、按结构形式分 ①齿式棘轮机构 轮齿式棘轮机构结构简单，易于制造，运动可靠，从动棘轮转角容易实现有级调整，但棘爪在齿面滑过引起噪声与冲击，在高速时尤为严重。故常于低速、轻载的场合用作间歇运动控制。 ②摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构传递运动较平稳，无噪音，从动件的转角可作无级调整。但难以避免打滑现象，因而运动准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合 2、按从动件运动形式分 ①单动式棘轮机构 单动式棘轮机构的特点是摆杆向一个方向摆动时，棘轮沿同一方向转过某一角度；而摆杆向另一个方向摆动时，棘轮静止不动。 ②双动式棘轮机构 双动式棘轮机构，摆杆的往复摆动，都能使棘轮沿单一方向转动，棘轮转动方向是不可改变的。 ③双向式棘轮机构 若将棘轮轮齿做成短梯形或矩形时，变动棘爪的放置位置或方向后，可改变棘轮的转动方向。棘轮在正、反两个转动方向上都可实现间歇转动。 三、棘轮机构的特点与应用 1、结构简单，制造容易运动可靠 2、棘轮的转角在很大范围内可调

第5章 其它常用机构

第5章 其它常用机构 在机器和仪表中，除了前儿章所介绍的典型机构外，还有很多其它机构。如棘轮机构、 槽轮机构、不完全齿轮机构等。这些机构有的时候单独使用即可满足工作要求，有的时候则 需要将几个基本机构组合在一起使用，才能满足生产上对机械设备的千变万化的工作要求， 这就是机构的组合设计问题。本章将对这样一些其它常用机构的工作原理、类型、特点及 应用等作简单介绍，同时还将就机构的组合设计问题进行必要的探讨。 §5.1棘轮机构 5.1.1棘轮机构的工作原理和类型 典型的棘轮机构见图5—l 所示．该机构主要由棘轮、棘爪和机架组成,当曲柄4连续 转动时,摇杆l 作往复摆动；当摇杆向左摆动时，装在摇杆上的棘爪3，嵌入棘轮的齿槽内 推动棘轮2向逆时针方向转过一个角度；当摇杆向右摆动时，棘爪3便在棘轮2的齿背上滑 回原位，棘轮2则在止回棘爪的作用下静止不动。 改变摇杆1的结构形状．可以得到如图5—2所示的双动式棘轮机构。当棘轮齿制成方 形时，则可成为可变向棘轮机构。如图5－3a 所示的可变向棘轮机构。图5－3b 所示为另一 种可变向棘轮机构。当棘爪1提起并绕本身轴线转1800后再放下，则依靠棘爪端部结构两 面不同的待点，实现棘轮沿不同方向单向间歇转动。 图5－1 棘轮机构 图5－2 双动式棘轮机构 1－摇杆 2－棘轮 3－棘爪 4－曲柄 5－拔叉 1－构件 2－棘轮 3－棘爪 图5－3 可变向棘轮机构 图5－4 摩擦式棘轮机构 1－棘爪 2－棘轮

棘轮机构通常还有齿式和摩擦式之分。前述几种均为齿式，图5—4所示为摩擦式棘轮机构。它依靠棘爪和转缘问的摩擦楔紧作用，使棘轮只能按图示方向回转。摩擦式可实现无级性的传动，但其接触表面容易产生滑动，造成传动比不准确。 5.1.2棘轮机构的尺寸计算 1.棘轮与棘爪的轴心位置及棘轮齿面倾角?的确定如图5—5所示，为了使棘爪在相同的推力作用下，棘轮获得最大力矩，应使推力的作用线O2A垂直于棘轮半径O1A，即∠O2AO1＝900。为了使棘爪顺利地进入齿档底部，则必须使法向反力N对棘爪轴心O2的力矩，大于摩擦力F对棘爪轴O2的反力矩， 图5－5 棘爪受力分析 即 NLsin?>FLcos? 因为 F=Nf 所以 tan?>f，tanφ>tanρ 故?>ρ 式中，ρ为棘轮与棘爪之间的摩擦角，所以，齿面倾角?大于摩擦角ρ，是棘爪落入齿槽底部的必要条件。 (2)棘轮、棘爪的几何尺寸计算棘轮的齿数，是根据工作要求选定的。可根据所要求的棘轮最小转角来确定棘轮齿数。对于轻载荷的进给机构．齿数可取得较多，一般可达z＝250，对于重载荷的起重设备类，为了安全，一般模数较大。通常取2＝8—30之间。 与齿轮—样，棘轮齿的大小也用模数来衡量。棘轮顶顶圆直径D与齿数z之比称为棘轮的模数，即m＝D/z。棘轮齿的模数由强度计算或类比法确定并选用标准值。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可按下列公式计算：

棘轮设计举例说明

棘轮的设计 大家可以按照下面的步骤来进行设计，实际问题再实际分析！！！！ (1)棘轮的设计 棘轮的齿数，如果系手摇绞车所用，大约为8~16齿 的程度。本设计取z=14。 作为中间轴的力矩，为制动器之项的回转力矩 Mt = (作用於制动轮的回转力)x(制动轮的半径) = ＴxＲB Ｔ=258kg ＲB=12.5cm 代入 Ｍt=258x12.5=3225kgcm p=3.75*( Ｍt/(z*sb*Ｋ))0.333以上记之值代入 z=14 sb=300kg/cm2 Ｋ=(0.5~1.0) 取0.8 P=3.75(3225/14/300/0.8)0.333=36mm 模数m = p/p = 36/3.14 ≒11.46 ≒12 m = 12 p = m*p = 12 x 3.14 ≒37.7mm 齿的高度h = 0.35p = 0.35x37.7 = 13.195mm = 14mm 齿尖的厚度c = 0.25p = 0.25x37.7 = 9.42 = 10mm 棘轮的外接直径D = m*z = 12x14 = 168mm 棘轮的宽度b = Ｋ*P = 0.8*37.7 = 30.16mm = 30mm 掣子的角度a=15° 对棘轮的压力的压溃强度 由sc = Ｔ/(bh)，Ｔ= 2Ｍt/Ｄ之值代入 Ｍt= 3225kgcm Ｄ= 16.8cm b = 3cm h = 1.4cm sc= 3225x2/16.8/3/1.4 =91.4kg/cm2=0.914kg/mm2 容许压应力的范围0.5~1.0kg/mm2，所以上记之值在此 范围内不会因受压缩而压溃 (2)掣子轴的设计 掣子轴的直径为d 在掣子轴发生弯曲力作用，故其弯曲

棘轮机构及其应用

棘轮机构及其应用 陈连鹏 摘要：通过对棘轮机构的分析，从工作原理上将其分为齿啮合式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。并根据其结构特点，对其进行应用分析。通过棘轮机构实现间歇送进功能，并由其特点进而实现制动功能，以及通过对棘轮机构的应用，实现“从动”超过“主动”的超越作用等。 关键词：间歇送进；制动；超越 引言 棘轮机构在机械类产品中应用广泛，占据一定地位。由于其结构简单，易于制造，运动可靠,传递运动较平稳，无噪音等特点，被广泛应用，因此本文主要围绕棘轮机构的特点及其应用进行讨论。 1.棘轮机构结构特点 棘轮是一种间歇运动机构。当在主动件连续运动时,从动件能够产生周期性的间歇运动。机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时， 棘轮作单向的间歇运动。 轮齿式棘轮机构结构简单，易于制造，运动可靠，从动棘轮转角容易实现有级调整，但棘爪在齿面滑过引起噪声与冲击，在高速时尤为严重。故常于低速、轻载的场合用作间歇运动控制。 摩擦式棘轮机构传递运动较平稳，无噪音，从动件的转角可作无级调整。但难以避免打滑现象，因而运动准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合。 2.棘轮机构的应用范围及应用实例 棘轮机构在机械类产品中分布广泛，一些大型的车床，起重机等机械上均有涉及。它的主要用途有：间歇送进、制动和超越等。 间歇送进：牛头刨床，为了切削工件，刨刀需作连续往复直线运动，工作台作间歇移动。当曲柄转动时，经连杆带动摇杆作往复摆动；摇杆上装有双向棘轮机构的棘爪，棘轮与丝杠固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动，从而使螺母（即工作台）作间歇进给运动。若改变驱动棘爪的摆角，可以调节进给量；改变驱动棘爪的位置（绕自身轴线转过180°后固定），

气动工程应用案例(8个)

目录 应用实例1.自动调节病床 (2) 应用实例2.软床垫耐久性试验机 (4) 应用实例3.自动传输带 (6) 应用实例4.印花机 (8) 应用实例5.自动钻床 (10) 应用实例6.插销分送机构 (13) 应用实例7.垃圾集装压实机 (15) 应用实例8. 自动物料输送 (17)

应用实例1.自动调节病床 在医院的住院病人中，有一些是行动不便的，特别是大小便需要有人照料。自动调节病床为这类病人解决了难题，病人只需轻轻压下一个按钮，便桶就可以从床下自动移至对病人合适的位置，用完后病人只需松开按钮，便桶就可以移回原位，如图 1 所示。 图1自动调节病床 自动调节病床由两只气缸控制，水平气缸 A 使便桶水平移动，垂直气缸 B 使可动床垫移开或复位。操作步骤如下：当病人压下按钮时，气缸 B 后退，退到底后，A 气缸退回，便桶到位；当病人松开按钮时，气缸 A 前进，进到头后，B 气缸上升，便桶、床垫恢复原位。控制系统如图 2 所示，b0 为 B 气缸退到底后的行程开关，a1 为 A 气缸伸到前端的行程开关，只有当 B 气缸将b0 压下后，A 气缸才能退回，另外只有当 A 气缸压下a1 后，B 气缸才能顶出。

图2自动调节病床气动控制系统

应用实例2.软床垫耐久性试验机 试验对象为软床垫，试验要求两个一定形状和质量的模块，从规定的高度以一定频率交替加载，以模拟日常使用条件，检验软床垫对长期重复性载荷的承载能力，试验机如图3所示。 图3软床垫耐久性试验机 气缸A、B 带动两个模块，上下交替加载，其顺序动作为：A1 T1 A0 T2 B1 T1 B0 T2，每次动作间隔需延时T1，自动循环加载，自动计加载次数，计数到达设定值后，自动停止，位置流程图如图4： 图4软床垫耐久性试验机位置流程图 采用步进模块对系统进行设计，如图5，计数信号为w1、w2，由两只延时阀实现动作间隔延时，启动时同时对步进模块总复位，计数器可进行预先置数，当达到设定值时发出停

棘轮设计

名称符号计算公式 ρ=πm1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、10、模数m 12、14、16、18、20mm 棘轮齿高h一般取h=0.75m 棘轮齿顶厚a一般取a=m 棘轮齿顶圆直径da da=mz 棘轮根圆直径df df=da-2h=da-1.5m 棘轮齿槽夹角θθ=60o或θ=55o(视铣刀角度而定） 棘轮齿槽圆角半径r 一般取r=1.5mm 棘轮厚度 b 铸钢b=1.5-4mm;锻钢b=1～2mm 棘爪工作长度l l=2p=2πm 棘爪高度h1m≤2.5时，h1=h+(2～3)mm;m=3～5时h1=(1.2～1.7)m 棘爪尖顶圆角半径r1一般取r1=2mm 棘爪底长度a1a1=(0.8～1)m 棘轮机构的设计 1.棘轮与棘爪的轴心位置 在棘轮机构工作时，棘爪给棘轮轮齿的作用力沿A方向(视棘爪为二力构件)，在相同推力的情况下，为了能使棘2．棘轮的齿面偏斜角α，棘爪进入棘轮的齿槽时在A点处开始接触，此时棘爪上受到棘轮齿面法向反力N和摩擦力Ff的作用。为了使棘爪能顺利地进入齿槽底部，通常将棘轮齿面做成 与半径02A成一定的夹角α，这一偏斜角称棘轮的齿面偏斜角，一般取α=lO°～l 5°。3．棘

轮机构的主要参数 （1）．棘轮齿数z根据工作要求选定。轻载时齿数可取得多些，可达250齿；载荷较大时，齿数取少些，通常取z=8～30。例如牛头刨床横向进给机构中的丝杠，其导程L=6mm,要求最小进给量为0.2mm,若棘爪每次拨过一个齿，则棘轮的最小转角为： 所以棘轮的最少齿数z=360o/12o=30。 （2）．棘轮齿距ρ相邻两齿齿顶圆周上对应点间的弧长，mm （3）．棘轮模数m棘轮齿距ρ与π之比，即ρ=πm。 （4）．齿顶圆直径da齿顶圆直径可由公式da=mz求得。 齿数z和模数m确定后，棘轮机构的其他几何尺寸，可由公式算出

常用步进传动机构设计

习题与参考答案 一、复习思考题 1．什么是间歇运动？有哪些机构能实现间歇运动？ 2．棘轮机构与槽轮机构都是间歇运动机构，它们各有什么特点？ 3．槽轮机构的运动系数τ=0.4表示什么意义？为什么运动系数必须大于零而小于1？ 五个槽的单销槽轮机构其运动系数τ等于多少？ 4．棘轮机构的运动设计主要包括哪些内容？ 5．槽轮机构设计时要避免什么问题？ 6．棘轮机构和槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇运动，但在具体的使用选择上又有什么不同？ 7．止回棘爪的作用是什么？ 8．调节棘轮转角大小都有哪些方法？ 9．用什么方法能改变棘轮的转向？ 10．槽轮的静止可靠性和防止反转是怎样保证的？ 11．单向运动棘轮机构和双向式棘轮机构，有什么不同之处？ 12．棘轮机构有哪些作用？ 二、填空题 1．所谓间歇运动机构，就是在主动件作运动时，从动件能够产生周期性的、运动的机构。 2．棘轮机构主要由、和等构件组成。 3．棘轮机构的主动件是，从动件是，机架起固定和支撑作用。 4．棘轮机构的主动件作运动，从动件作性的时停、时动的间歇运动。 5．双向作用的棘轮，它的齿槽是的，一般单向运动的棘轮齿槽是的。 6．为保证棘轮在工作中的可靠和防止棘轮的，棘轮机构应当装有止回棘爪。 7．槽轮机构主要由、、和机架等构件组成。 8．槽轮机构的主动件是，它以等速作运动，具有槽的槽轮是从动件，由它来完成间歇运动。 9．槽轮的静止可靠性和不能反转，是通过槽轮与曲柄的实现的。 10．不论是外啮合还是内啮合的槽轮机构，总是从动件，总是主动件。 11．间歇齿轮机构是由演变来的。 12．间歇齿轮机构从动件的静止可靠性，是通过而实现的。 13．间歇齿轮机构在传动中，存在着严重的，所以只能用在低速和轻载的场合。

认识棘轮机构的超越特性文本(精)

认识棘轮机构的超越特性 机械中尤其是自动机械中，常要求某些执行构件实现周期性时动时停的间歇运动。如牛头刨床的工件进给运动，机械加工成品或工件输送运动，以及各种机器工作台的转位运动等。能够实现这类动作的机构称为间歇运动机构。常见的有棘轮机构、槽轮机构、不完全齿机构等。 一、棘轮机构的结构 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆、棘爪、棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 二、棘轮机构的类型和应用 （一）棘轮机构的分类 1．按结构形式分：齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构 齿式棘轮机构结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。该机构的缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不

宜用于高速。 摩擦式棘轮机构是用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代替棘轮。特点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节。但因靠摩擦力传动，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高。适用于低速轻载的场合。 齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构 2. 按啮合方式分: 外啮合棘轮机构和外啮合棘轮机构 外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部，而内啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。外啮合式棘轮机构由于加工、安装和维修方便，应用较广。内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。 外啮合棘轮机构内啮合棘轮机构 3．按从动件运动形式分：单动式棘轮机构、双动式棘轮机构和双向式棘轮机构

棘轮机构[新版]

棘轮机构［新版］ 棘轮机构 科技名词定义 中文名称： 棘轮机构 英文名称： ratchet mechanism 定义： 含有棘轮和棘爪的主动件作往复运动，从动件作步进运动的机构。 所属学科： 机械工程（一级学科）；机构学（二级学科）；其他机构（三级学科） 本内容山全国科学技术名词审定委员会审定公布口科名片 棘轮机构（ratchet and pawl）,山棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。 H录

棘轮机构简介 棘轮机构的基本型式和工作原理 棘轮机构的分类 1.棘轮机构的应 用 1.棘轮机构的设 计要点 1. 棘轮机构简介 棘轮机构的基本型式和工作原理 棘轮机构的分类 1.棘轮机构的应 用 1.棘轮机构的设 计要点 1. 展开 编辑本段棘轮机构简介 棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。 棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪狡接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可山曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现，在传递很小动力时，也有用电磁铁直接

驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。 编辑本段棘轮机构的基本型式和丄作原理 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它III主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。编辑本段棘轮机构的分类 棘轮机构的分类方式有以下儿种：按结构形式分类 棘轮机构按结构形式分类可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。 齿式棘轮机构结构简单，制造方便;动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。该机构的缺点是动程只能作有级调节;噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。 摩擦式棘轮机构是用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代替棘轮。特点是传动平稳、无噪音;动程可无级调节。但因靠摩擦力传动，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高。适用于低速轻载的场合。 按啮合方式分类 棘轮机构按啮合方式分类可分为外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构。 外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部，而内啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。 外啮合式棘轮机构111于加丄、安装和维修方便，应用较广。内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。按从动件运动形式分类

棘轮机构基础知识

棘轮机构基础知识 一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪， 棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动 轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动 时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度， 此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转 动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却 能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当 主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 2 棘轮机构的分类方式有以下几种： （1）按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构 齿式棘轮机构结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。该机构的缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。 齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构 摩擦式棘轮机构是用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代替棘轮。特点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节。但因靠摩擦力传动，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高。适用于低速轻载的场合。 （2）按啮合方式分外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构 外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部，而内啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。外啮合式棘轮机构由于加工、安装和维修方便，应用较广。内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。

外啮合式棘轮机构内啮合式棘轮机构 （3）按从动件运动形式分单动式棘轮机构、双动 式棘轮机构和双向式棘轮机构 单动式式棘轮机构当主动件按某一个方向摆动 时，才能推动棘轮转动。双动式棘轮机构，在主 动摇杆向两个方向往复摆动的过程中，分别带动 两个棘爪，两次推动棘轮转动。 双动式棘轮机构常用于载荷较大，棘轮尺寸受限， 齿数较少，而主动摆杆的摆角小于棘轮齿距的场 合。 双动式棘轮机构 以上介绍的棘轮机构，都只能按一个方向作单向间歇运动。双向式棘轮机构可通过改变棘爪的摆动方向，实现棘轮两个方向的转动。图示为两种双向式棘轮机构的形式，双向式棘轮机构必须采用对称齿形。 双向式棘轮机构