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棘轮机构的组成及其工作原理

2020-11-16

  第五十六讲 棘轮机构 一、棘轮机构的组成及其工作原理 组成:摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。 工作原理:摆杆往复摆动,棘爪推动棘轮间歇转动。 优点:结构简单、制造方便、运动可靠、转角可调。 缺点:工作时有较大的冲击和噪音,运动精度较差。 适用于速度较低和载荷不大的场合。 二、棘轮机构的类型与应用 按轮齿分布有: 外缘、 内缘、 端面棘轮机构。 棘轮 类型 按工作方式有: 单动式、 双动式棘轮机构。 按棘轮转向是否可调: 单向、双向运动棘轮机构。 按转角是否可调: 固定转角、可调转角 按工作原理分有 : 轮齿棘轮、 摩擦棘轮 JM 返回 双动棘轮机构 JM 返回 棘轮可双向运动 A B B’ JM 返回 φ 调滑动罩 可调转角的棘轮 0 1 2 3 4 5 牛头刨床进给调整机构 通过调整杆长来调摆角 JM 返回 1 2 3 3 2 1 摩擦棘轮 超越离合器 3 4 2 1 JM 返回 运动特点: 轮齿式棘轮工作时噪音大且转角为步进可调,但运动准确。 而摩擦棘轮正好相反。 应用:在各类机床中实现进给、转位、或分度。 实例:止动器、牛头刨床、冲床转位、 超越离合器(单车飞轮)。 C D 冲压工位 冲头 卸料工位 B 装料工位 间歇转动 A JM 返回 三、设计要点 正压力-Pn 摩擦力-F 要求在工作时,棘爪在Pn和F的作用下,能自动滑入棘轮齿槽。 条件是两者对O’的力矩要满足 如下条件: MpnMF L o2 M pr F α Ft Fr A 将两个力分解成切向和径向分量 Pn sinα L Fcosα L pn α pt Σ=90° α ∵ F= Pn f 代入得: tgα f =tgφ ∴ αφ da o1 当 f=0.2 时,φ=11°30’ 通常取α=20° 齿偏角 JM 返回 棘轮几何尺寸计算公式 棘轮参数 计算公式或取值 齿数z 12~25 模数m 1、1.5、2、2.5、3、 3.5、4、5、6、8、10 顶圆直径da 齿间距p da =mz P=πm 齿高h 齿顶弦长a 棘爪工作面长度a1 齿偏角α h=0.75m a=m a1=(0.5~0.7)a α=20° 棘轮宽b b=(1~4)m 棘爪斜高h1 、齿斜高h’ 棘轮齿根圆角半径rf 棘爪尖端圆角半径r1 棘爪长度L h1=h’ ≈h/cosα rf =1.5 mm r1 =2 mm 一般取 L=2p 齿槽角 L p o2 h1 a h’ a1 α da 60°~80° h o1 r1 rf JM 返回

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