[科普中国]-摩擦棘轮机构

棘轮机构的种类

根据棘轮机构的主动件与从动件传递运动的方式，棘轮机构的种类分为：

(1)齿式棘轮机构依靠啮合传动，运动可靠；转角只能作有级调节，机构噪声较大，承载能力受齿的弯曲与挤压强度的限制。

(2)摩擦棘轮机构依靠摩擦力传动，运动不准确；转角可无级调节，噪声较小，承载能力受工件接触面强度的限制，结构比齿式复杂，尺寸较大。

(3)特殊棘轮机构指用于特殊场合的齿式棘轮机构或摩擦棘轮机构的特殊结构形式。

摩擦棘轮机构结构形式摩擦棘轮机构，亦称无声棘轮机构。这种机构可避免噪声，其步进进程是无级的。这种机构的组成如下图所示。

1为外套筒， 2为内套筒，内外套筒之间的槽中装有受压簧作用的滚子，滚子在压簧作用下紧卡在内外套筒之间。当外套筒1如箭头所指做顺时针转动时，滚子卡紧使内套筒2随外套筒1转动。 当外套筒1向相反方向转动时，滚子则松开，内套筒静止不动，从而实现内套筒及其轴3的间歇运动。1

其他棘轮机构双向棘轮机构的齿形一般为矩形，如下图所示。

当图中(a)所示的棘爪在实线位置时，主动杆将使棘轮沿逆时针方向作间歇运动；而当棘爪翻转到虚线位置时，主动杆将推动棘轮沿顺时针方向作间歇运动。图中(b)所示为另一种可变向棘轮机构，如图示位置，棘轮将沿顺时针方向作间歇运动；若将棘爪提起转180°放下，棘轮将沿逆时针方向作间歇运动；若将棘爪提起转90°放下，则棘爪将脱开棘轮。棘爪作往复运动时，棘轮不动。牛头刨床的横向迸给装置上多用这种机构。2

棘轮机构的特点和应用棘轮机构具有结构简单、制造方便和运动可靠等优点，但也有不足之处。对于齿式棘轮机构，由于回程时棘爪在棘轮齿上滑行，齿尖容易磨损，并产生噪声。为了使棘爪能顺利啮入棘轮的轮齿，棘爪位移必须大于棘轮运动角的相应位移，这就不可避免地存在空程和冲击。摩擦式棘轮机构虽无上述缺点，但运动准确性较差。因此，一般棘轮机构不宜用于高速或运动精度要求较高的场合，棘轮机构在生产中可满足送料、制动、超越和转位分度等要求。1