5.1 棘轮机构
5.1.1 棘轮机构的工作原理特点、类型及应用
下面看动画牛头刨床,当牛头刨床工作时,当曲柄1转动时再通过连杆带动摇杆往复摆动,带动棘轮作间歇运动,丝杠和棘轮安装在同一轴上,因此,也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!请点击 棘轮机构的工作原
  单向运动时,棘轮齿一般做成锯齿形,如左图所示。棘轮的棘齿既可以做在棘轮的外缘(称外啮合棘轮机构),也可以做在棘轮的内缘(称内啮合棘轮机构),如动画5-4所示也可以做在棘轮的端面上(称端面啮合齿棘轮机构)如动画5-5所示。 另外,还有直头双动式棘爪棘轮机构,和钩头双动式棘爪棘轮机构(如右图所示)。
图例:直头双动式棘爪棘轮机构 

  如果棘轮需要作双向的间歇运动,可把棘轮的齿形制成矩形,而棘爪制成可翻转的棘轮结构(如右图所示)。当棘爪位于位置B时,棘轮可获逆时针的单向间歇运动;而当把棘爪绕其销轴A翻转到虚线所示位置B′时,棘轮则可获得顺时针的单向间歇运动。
棘轮机构的特点结构简单、制造方便,棘轮的转角可在一定范围内调节。但转动时易产生冲击或噪声,适用于低速和转角要求不大的场合。

棘轮机构的工作原理
直头双动式棘爪棘轮机构
钩头双动式棘爪棘轮机构
双向的间歇运动机构
5.1.2 棘轮机构的转角的调整方法
1.改变摇杆摆角如动画5-8所示,改变曲柄的长度,就可改变摇杆摆角;如图5-3所示的浇注输送传动装置,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动画5-9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。

5.1.3棘轮机构的设计
1.棘轮与棘爪的轴心位置
如图5-7所示,在棘轮机构工作时,棘爪l给棘轮2轮齿的作用力沿01A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
图5-7所示,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(请击些处)

5.1.4棘轮和棘爪的画法
由表5-1计算出棘轮和棘爪的各部尺寸后,按下列步骤作图(请击些处)

  
5.1 棘轮机构5.2 槽轮机构5.3 其他间歇机构简介