【每日學機械】第87期，今天我們聊聊在機械設計中，我們必須掌握的間歇運動機構(gòu)！有些機械需要其構(gòu)件周期地運動和停歇，能夠?qū)⒃瓌蛹倪B續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹芷谛赃\動和停歇的機構(gòu)，稱為間歇運動機構(gòu)。常見的間歇運動機構(gòu)有：棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)、凸輪間歇運動機構(gòu)和不完全齒輪機構(gòu)。

1、棘輪機構(gòu)

由棘輪和棘爪組成的一種單向間歇運動機構(gòu)。它主要由搖桿、棘爪和外棘輪所組成。搖桿為運動輸入構(gòu)件，棘輪為運動輸出構(gòu)件。

當搖桿順時針擺動時，鉸接在桿上的棘爪插入棘輪的齒內(nèi)，使棘輪同時轉(zhuǎn)過一定角度。當搖桿逆時針擺動時，棘爪在棘輪的齒上滑過，棘輪靜止不動。這樣，當搖桿作連續(xù)的往復擺動時，棘輪便得到單向的間歇轉(zhuǎn)動。

棘輪機構(gòu)工作時常伴有噪聲和振動，因此它的工作頻率不能過高。棘輪機構(gòu)常用在各種機床和自動機中間歇進給或回轉(zhuǎn)工作臺的轉(zhuǎn)位上，也常用在千斤頂上。在自行車中棘輪機構(gòu)用于單向驅(qū)動，在手動絞車中棘輪機構(gòu)常用以防止逆轉(zhuǎn)。

棘輪機構(gòu)按結(jié)構(gòu)形式分為齒式棘輪機構(gòu)和摩擦式棘輪機構(gòu)。

▲單動式棘輪機構(gòu)

▲鉤頭雙動式棘輪機構(gòu)

▲雙止動式棘輪機構(gòu)

▲可變向棘輪機構(gòu)

▲可變向棘輪機構(gòu)

▲內(nèi)嚙合棘輪機構(gòu)

▲外摩擦式棘輪機構(gòu)

▲摩擦式棘輪機構(gòu)

▲內(nèi)摩擦式棘輪機構(gòu)

棘輪機構(gòu)優(yōu)缺點：

優(yōu)點：棘輪機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便和運動可靠，并且棘輪的轉(zhuǎn)角可以根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)等；

缺點：棘輪機構(gòu)傳力小，工作時有沖擊和噪聲。因此，棘輪機構(gòu)只適用于轉(zhuǎn)速不高，轉(zhuǎn)角不大及小功率的場合；

2、槽輪機構(gòu)

槽輪機構(gòu)由槽輪和圓柱銷組成的單向間歇運動機構(gòu)，又稱馬爾他機構(gòu)。它常被用來將主動件的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成從動件的帶有停歇的單向周期性轉(zhuǎn)動。

槽輪機構(gòu)有外嚙合和內(nèi)嚙合以及球面槽輪等。外嚙合槽輪機構(gòu)的槽輪和轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)向相反，而內(nèi)嚙合則相同，球面槽輪可在兩相交軸之間進行間歇傳動。槽輪機構(gòu)典型結(jié)構(gòu)如圖所示，它由主動轉(zhuǎn)盤、從動槽輪和機架組成。

▲槽輪機構(gòu)典型結(jié)構(gòu)

▲外嚙合槽輪機構(gòu)

▲內(nèi)嚙合槽輪機構(gòu)

▲球面槽輪機構(gòu)

槽輪機構(gòu)工作原理：

如下圖所示，主動撥盤上的圓柱銷進入槽輪上的徑向槽以前，凸鎖止弧將凹鎖止弧鎖住，則槽輪靜止不動。圓柱銷進入徑向槽時，凸、凹鎖止弧剛好分離，圓柱銷可以驅(qū)動槽輪轉(zhuǎn)動。當圓柱銷脫離徑向槽時，凸鎖止弧又將凹鎖止弧鎖住，從而使槽輪靜止不動。因此，當主動撥盤作連續(xù)轉(zhuǎn)動時，槽輪被驅(qū)動作單向的間歇轉(zhuǎn)動。

槽輪機構(gòu)的特點：是結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、機械效率高，但制造與裝配精度要求高，且轉(zhuǎn)角大小不能調(diào)節(jié)。

3、凸輪間歇運動機構(gòu)

凸輪間歇運動機構(gòu)是利用凸輪與轉(zhuǎn)位撥銷的相互作用，將凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)盤的間歇轉(zhuǎn)動，用于交錯軸間的分度運動。凸輪間歇式運動機構(gòu)與棘輪機構(gòu)、槽輪機構(gòu)最大的優(yōu)點是：能適用于高速，并且設計空間較大。

4、不完全齒輪機構(gòu)

不完全齒輪機構(gòu)是由齒輪機構(gòu)演變而得的一種間歇機構(gòu)，這種機構(gòu)的主動輪上只做出一個齒或幾個齒，并根據(jù)運動時間和間歇時間的要求，在從動輪上做出與主動輪輪齒相嚙合的輪齒的數(shù)目。

▲不完全齒輪機構(gòu)

▲不完全齒輪齒條機構(gòu)

不完全齒輪結(jié)構(gòu)工作原理：

在主動齒輪只做出一個或幾個齒，根據(jù)運動時間和停歇時間的要求在從動輪上作出與主動輪相嚙合的輪齒。其余部分為鎖止圓弧。當兩輪齒進入嚙合時，與齒輪傳動一樣，無齒部分由鎖止圓弧定位使從動輪靜止。

特點：不完全齒輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠，從動輪運動時間和靜止時間可在較大范圍內(nèi)變化。但是從動輪在開始進入嚙合與脫離嚙合時有較大沖擊，故一般只用于低速，輕載場合。

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