機械設計：常見的間歇運動機構原理動圖

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！有些機械需要其構件周期地運動和停歇，能夠將原動件的連續轉動轉變為從動件周期性運動和停歇的機構，稱為間歇運動機構。

常見的間歇運動機構有：棘輪機構、槽輪機構、凸輪間歇運動機構和不完全齒輪機構。

一、棘輪機構

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

當搖桿順時針擺動時，鉸接在桿上的棘爪插入棘輪的齒內，使棘輪同時轉過一定角度。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，當搖桿作連續的往復擺動時，棘輪便得到單向的間歇轉動。

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

棘輪機構優缺點：

優點：棘輪機構具有結構簡單、制造方便和運動可靠，并且棘輪的轉角可以根據需要進行調節等；

缺點：棘輪機構傳力小，工作時有沖擊和噪聲。因此，棘輪機構只適用于轉速不高，轉角不大及小功率的場合；

二、槽輪機構

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

槽輪機構有外嚙合和內嚙合以及球面槽輪等。外嚙合槽輪機構的槽輪和轉臂轉向相反，而內嚙合則相同，球面槽輪可在兩相交軸之間進行間歇傳動。槽輪機構典型結構如圖所示，它由主動轉盤、從動槽輪和機架組成。

▲槽輪機構典型結構

▲外嚙合槽輪機構

▲內嚙合槽輪機構

▲球面槽輪機構

槽輪機構工作原理：

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，圓柱銷可以驅動槽輪轉動。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，當主動撥盤作連續轉動時，槽輪被驅動作單向的間歇轉動。

槽輪機構的特點：是結構簡單、工作可靠、機械效率高，但制造與裝配精度要求高，且轉角大小不能調節。

三、凸輪間歇運動機構

凸輪間歇運動機構是利用凸輪與轉位撥銷的相互作用，將凸輪的連續轉動轉換為轉盤的間歇轉動，用于交錯軸間的分度運動。凸輪間歇式運動機構與棘輪機構、槽輪機構最大的優點是：能適用于高速，并且設計空間較大。

四、不完全齒輪機構

不完全齒輪機構是由齒輪機構演變而得的一種間歇機構，這種機構的主動輪上只做出一個齒或幾個齒，并根據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目。

不完全齒輪機構

不完全齒輪齒條機構

不完全齒輪結構工作原理：

在主動齒輪只做出一個或幾個齒，根據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：不完全齒輪機構結構簡單、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。

編輯：黃飛