[科普中国]-不完全齿轮机构

简介

不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮机构演化而成的一种间歇运动机构，其基本结构形式分为外啮合和内啮合两种。根据不完全齿轮机构的结构特点，当主动轮的有齿部分与从动轮轮齿啮合时，推动从动轮转动；当主动轮的有齿部分与从动轮脱离啮合时，从动轮停歇不动。因此，当主动轮连续转动时，从动轮获得时动时停的间歇运动。

不完全齿轮机构结构简单、工作可靠，但其加工艺较复杂。由于从动轮在运动全过程中并非完全等速，每次转动开始和终止时，角速度有突变，存在刚性冲击，所以不完全齿轮机构一般用于低速、轻载的工作场合，如在自动机床和半自动机床中用于工作台的间歇转位机构、间歇进给机构及计数机构等。

技术原理不完全齿轮机构的主动轮上的齿是不完整的，通常只有一个或几个齿，从动轮上具有若干个正常轮齿及锁止弧。当主动轮连续转动时，从动轮作间歇运动。在不同的完全齿轮机构中，主动轮每转1r，从动轮转动的全数也不一样，取决于主动轮与从动轮转速与转动半径等，从动轮转1 r停歇也与主动轮转速与转动半径有关。停歇时从动轮上的锁止弧与主动轮上的锁止弧密合，保证了从动轮停歇在确定的位置上而不发生游动现象。

不完全齿轮机构设计灵活，当主动轮等速转动一周时，从动轮停歇的次数、每次停歇的时间及每次转过角度都很容易在较大范围内实现；在不完全齿轮机构设计过程中，为了保证主动轮的首齿能够不与从动轮的齿顶相撞，进而顺利进入啮合状态，主动轮的首齿齿顶高会被做适当削减。同时，为了保证从动轮停歇在预定位置，主动轮的末齿齿顶高也会被适当修正。在主动齿轮只做出一个或几个齿，根据运动时间和停歇时间的要求在从动轮上作出与主动轮相啮合的轮齿。其余部分为锁止圆弧。当两轮齿进入啮合时，与齿轮传动一样，无齿部分由锁止圆弧定位使从动轮静止。

技术特点从动轮的运动角变化范围较大，设计灵活，很容易实现在一个周期内的多次动、停时间不等的间歇运动。其缺点是：加工很复杂；在进入和退出啮合时速度存在突变，会引起刚性冲击，因此只适用于低速、轻载的场合；而且主、从动轮不能互换。1

不完全齿轮机构结构简单、制造方便，从动轮转动和停歇的时问比例关系不受机构结构的限制。但因为从动轮在转动开始和终止时速度有突变，冲击较大，所以一般多用于低速轻载场合，如用于全自动机、半自动机工作台的间歇转位等。2

值得注意的是，在不完全齿轮机构中，为了保证主动轮的首齿能顺利进入啮合状态而不与从动轮的齿顶相碰，需将首齿齿顶高做适当削减。同时，为了保证从动轮停歇在预定位置，主动轮的未齿齿顶高也需要进行适当修正。

技术应用不完全齿轮机构结构简单、工作可靠，设计时从动齿轮的运动时间和静止时间的比例可在较大范围内变化，有外啮合、内啮合、圆柱、圆锥等多种形式。但在从动轮转动的始末有较大冲击，多用于低速、轻载、对冲击影响不大的场合，如电表、煤气表的计数器，肥皂生产自动线及蜂窝煤饼压制机的转位机构等。3

蜂窝煤饼压制机的工作台问歇转动机构。工作台7用五个工位来完成煤粉的填装、压制、退煤等动作，因此工作台需间歇转动，而每次转动1/5转。为了满足这一运动要求，在工作台上装有一圈齿圈，用中间齿轮来传动。而主动轮为不完全齿轮，它与中间齿轮组成不完全齿轮机构。当主动轮连续转动时可以使工作台得到预期的间歇转动、为了减轻工作台间歇转动时的冲击，在主动轮和中间齿轮上装加了一对瞬心线附加杆4及5。同时。该机构还分别装设了凸形圆弧板和凹形圆弧板，以便起到锁止弧的作用。

不完全齿轮机构多用在一些具有特殊运动要求的专用机械中。可用于铣削乒乓球拍周缘的专用靠模铣床中的不完全齿轮机构。加工时，主动轴带动铣刀轴转动。而另一个主动轴上的不完全齿轮4和5分别使工件轴得到正、反两个方向的回转。当工件轴转动时，在靠模凸轮7和弹簧的作用下，使铣刀轴上的滚轮8紧靠在靠模凸轮7上以保证加工出工件(乒乓球拍)的周缘。4