间歇传动机构的工作原理及应用

常用的间歇传动机构有棘轮传动、槽轮传动、蜗形凸轮传动等。这些机构可将原动机构的连续运动转换为间歇运动。其基本要求是移位迅速、移位过程中无冲击、停位准确。

（1）棘轮传动机构

棘轮传动机构主要由棘轮和棘爪组成，其工作原理如图6.46（a）所示。棘爪2装在摇杆1上，能围绕O点转动，摇杆空套在棘轮凸缘上做往复摆动。当摇杆（主动件）做逆时针方向摆动时，棘爪2与棘轮3的齿啮合，克服棘轮轴上的外加力矩T，推动棘轮朝逆时针方向转动，此时止动爪4（或称止回爪、闸爪）在棘轮齿上打滑。当摇杆摆过一定角度ω而反向做顺时针方向摆动时，止动爪4把棘轮闸住，使其不致因外力矩T作用而随摇杆一起做反向转动，此时棘爪1在棘轮齿上打滑而返回到起始位置。摇杆如此往复不停地摆动时，棘轮就不断地按逆时针方向间歇地转动。扭簧5用于帮助棘爪与棘轮齿啮合。

如图6.46所示，棘轮传动机构有外齿式（a）、内齿式（b）和端齿式（c）。它由棘轮3和棘爪2组成，棘爪为主动件，棘轮为从动件。棘爪的运动可从连杆机构、凸轮机构、油（气）缸等的运动获得。棘轮传动有噪声、磨损快，但由于结构简单、制造容易，故应用广泛。棘爪每往复一次推过的棘轮齿数与棘轮转角的关系如下：

式中　ω——棘轮回转角（根据工作要求而定）；

k——棘爪每往复一次推过的棘轮齿数；

z——棘轮齿数。

图6.46　齿式棘轮机构的形式

1—主动摆件；2—棘爪；4—止动爪；3—棘轮；5—机架

（2）槽轮传动机构(www.xing528.com)

槽轮传动机构又称马尔他（马氏）机构。如图6.47所示，它由拨销盘（或曲柄）1和槽轮3组成。其工作原理如下：拨销盘（主动件）以不变的角速度ω0旋转，拨销转过2β角时，槽轮转过相邻两槽的夹角2α，见图6.47（b）。在拨销转过其余部分的角2（π-β）时，槽轮静止不动，见图6.47（c），直到拨销进入下一个槽内，又重复上述动作。这样，将拨销的连续运动变为槽轮（从动件）的间隙运动。为保证槽轮静止时间内的位置准确，在拨销盘和槽轮上分别作出锁紧弧面和定位弧面来锁住槽轮。

槽轮传动机构具有结构简单、转位迅速、从动件能在较短时间内转过较大的角度、传动效率高、槽轮转位时间与静止时间之比为定值等优点。但是，由于槽轮的角速度不是常数，在转动开始与终了时，有一定大小的角加速度，从而产生一定的冲击；又由于利用锁紧弧与定位弧定位，其定位精度往往不能满足要求，在要求工作盘的定位精度较高时，需要另加定位装置；制造和装配精度要求较高。

图6.47　槽轮的结构

1—拨销盘；2—槽轮；3—槽轮；4—定位弧；5—拨销

（3）蜗形凸轮传动机构

如图6.48所示为蜗形凸轮机构。它由转盘3和安装在转盘上的滚子2和蜗形凸轮1组成蜗形凸轮1以角速度ω连续旋转时，当凸轮转过角θ，转盘就转过φ角，即相邻滚子间的夹角，在凸轮转过其余的角度（2π-θ）时，转盘停止不动，并靠凸轮的棱边卡在两个滚子中间，使转盘定位。这样，凸轮的连续运动就变成转盘的间歇运动。

图6.48　蜗形凸轮传动机构

1—蜗形凸轮；2—滚子；3—转盘

蜗形凸轮机构具有如下特点：能够得到实际中做能遇到的任意转位时间与静止时间之比，其工作时间系数K工作比槽轮机构的要小；能够实现转盘所要求的各种运动规律；与槽轮机构比较，能够用于工位数较多的设备上，而不需加入其他的传动机构；一般情况下，凸轮棱边的定位精度已能满足要求，而不需要其他定位装置；有足够高的刚度；装配方便；不足之处是它的加工工作量特别大，成本较高。