【正文】 棘輪機(jī)構(gòu)在機(jī)械中應(yīng)用較廣，常用來實(shí)現(xiàn)送進(jìn)、輸送、制動(dòng)和超越等工作要求。 如圖 618所示的牛頭刨床工作臺(tái)的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，就是利用棘輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)正反間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)，然后通過絲杠、螺母帶動(dòng)工作臺(tái) 7作橫向間歇送進(jìn)運(yùn)動(dòng)的。 圖 619所示為鑄造車間的澆鑄自動(dòng)線步進(jìn)裝置。它也是利用棘輪機(jī)構(gòu)的間歇運(yùn)動(dòng)特性，實(shí)現(xiàn)澆鑄 (停止 )和輸送 (運(yùn)動(dòng) )兩個(gè)工作要求的。這里的棘爪是利用液壓缸的活塞桿來推動(dòng)的。 圖 619 澆鑄自動(dòng)線步進(jìn)裝置 圖 620所示為起重設(shè)備安全裝置中的棘輪機(jī)構(gòu)。起吊重物時(shí)，如果機(jī)械發(fā)生故障，重物將有自動(dòng)下落的危險(xiǎn)，此時(shí)，棘輪 2被止回棘爪 3及時(shí)止動(dòng)，以保證安全。 自行車后輪上的“飛輪”即為如圖 612所示的內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)腳蹬踏板時(shí)，經(jīng)鏈輪 1和鏈條 2帶動(dòng)內(nèi)齒圈具有棘齒的鏈輪 3逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過棘爪 4的作用，使輪轂 5(和后車輪為一體 )逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)使自行車前進(jìn)。當(dāng)自行車后輪的轉(zhuǎn)速超過鏈輪 3的轉(zhuǎn)速 (或自行車前進(jìn)而踏板不動(dòng) )時(shí)，輪轂 5便會(huì)超越鏈輪 3而轉(zhuǎn)動(dòng)，讓棘爪 4在棘輪齒背上滑過， 從而實(shí)現(xiàn)了從動(dòng)件相對(duì)于主動(dòng)件的超越運(yùn)動(dòng)，這種特性稱為超越。內(nèi)嚙合棘輪機(jī)構(gòu)是一種典型的超越機(jī)構(gòu)。超越機(jī)構(gòu)在機(jī)床和其他一些機(jī)械設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。 、類型和應(yīng)用 槽輪機(jī)構(gòu)由帶圓銷的撥盤 具有徑向槽的槽輪 2和機(jī)架組成 (圖 621a)，圖 621b所示為其簡(jiǎn)圖。撥盤 1為原動(dòng)件，作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓銷未進(jìn)入徑向槽時(shí)，撥盤的凸圓弧轉(zhuǎn)入槽輪的凹弧，槽輪因受凹凸兩弧鎖合，故靜止不動(dòng)；當(dāng)撥盤上的凸弧端點(diǎn) A剛好處于槽輪凹弧的中點(diǎn)時(shí)，凹凸兩弧的鎖止作用終止，而圓銷恰好進(jìn)入徑向槽驅(qū)動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)圓銷開始脫離徑向槽時(shí)，撥盤上的凸弧又開始將槽輪鎖住，槽輪又靜止不動(dòng)。當(dāng)撥盤 1繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上述過程重復(fù)出現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)了在撥盤連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，槽輪間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。 圖 623 雙圓銷槽輪機(jī)構(gòu) 不完全齒輪機(jī)構(gòu)是由漸開線齒輪機(jī)構(gòu)演變而成的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如圖 626所示，在主動(dòng)輪 1上只制出一個(gè)或數(shù)個(gè)齒，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間與停歇時(shí)間的要求，在從動(dòng)輪上制出與主動(dòng)輪齒相嚙合的齒間。在從動(dòng)輪停歇期內(nèi)，兩輪輪緣上的鎖止弧互相鎖住，防止從動(dòng)輪游 動(dòng)，起定位作用。如圖 626a所示的不完全齒輪機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)輪 1上只有一個(gè)齒，從動(dòng)輪 2上有八個(gè)齒間，故主動(dòng)輪每轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)輪只轉(zhuǎn) 1/8周。如圖 626b所示的主動(dòng)輪 1上有四個(gè)齒，從動(dòng)輪 2的圓周上有四個(gè)運(yùn)動(dòng)段和四個(gè)停歇段，而每個(gè)運(yùn)動(dòng)段有四個(gè)齒間與主動(dòng)輪輪齒相嚙合，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)一周，從動(dòng)輪轉(zhuǎn) 1/4周，從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)主動(dòng)輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪作轉(zhuǎn)向相反的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖 626c所示為不完全齒輪機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。 不完全齒輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：工作可靠、傳遞的力大，而且從動(dòng)輪停歇的次數(shù)、每次停歇的時(shí)間及每次轉(zhuǎn)過的角度，其變化范圍都比槽輪機(jī)構(gòu)大得多，只要適當(dāng)設(shè)計(jì)均可實(shí)現(xiàn)；但是不完全齒輪機(jī)構(gòu)加工工藝較復(fù)雜，從動(dòng)輪在運(yùn)動(dòng)開始和終了時(shí)有較大的沖擊。 不完全齒輪機(jī)構(gòu)一般用于低速、輕載的場(chǎng)合，如在自動(dòng)機(jī)械和半自動(dòng)機(jī)械中，用作工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、間歇進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及計(jì)數(shù)裝置中。 、類型和應(yīng)用 由螺桿、螺母和機(jī)架組成，能實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)變換和力傳遞的機(jī)構(gòu)，稱為螺旋機(jī)構(gòu)。螺旋機(jī)構(gòu)按螺旋副中的摩擦性質(zhì)，可分為滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)和滾動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)兩種類型；按用途又可分為傳力螺旋、傳導(dǎo)螺旋和調(diào)整螺旋等形式。 螺旋機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作連續(xù)、平穩(wěn)，承載能力大，傳動(dòng)精度高，易于自鎖等優(yōu)點(diǎn)，故在機(jī)械中有著廣泛的應(yīng)用；其缺點(diǎn)是磨損大，效率低，近年來由于滾珠螺旋的應(yīng)用，使磨損和效率問題得到了很大程度的改善。 如圖 627所示，將底邊長(zhǎng)等于 π d2的直角三角形繞在一直徑為 d2的圓柱體上，并使其底邊與圓柱體重合，則其斜邊 ac在圓柱體表面形成空間曲線，這條曲線稱為螺旋線。 根據(jù)螺旋線的旋行方向，可分為右旋和左旋兩種，其中常用的是右旋。螺紋旋向的判別方法：將螺桿直豎，若螺旋線右高左低 (向右上升 )為右旋 (圖 627)；反之則為左旋。根據(jù)螺旋線的線數(shù)，可分為單線、雙線和多線 (圖 628)；此外，螺紋還有內(nèi)螺紋和外螺紋之分。 圖 627 螺紋的形成圖 螺紋的主要參數(shù)如圖 629所示。 圖 629螺紋的主要參數(shù) (1)大徑 d螺紋最大的直徑，此直徑在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定為公稱直徑。 (2)小徑 d1螺紋的最小直徑，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)常為危險(xiǎn)截面直徑。 (3)中徑 d2螺紋的軸向剖面內(nèi)，螺紋的牙厚和牙間寬度相等的假想圓柱的直徑。 (4)螺距 P相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的軸向距離。不同公稱直徑的螺紋在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了相應(yīng)的螺距。 (5)導(dǎo)程 l同一條螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上 同一條螺旋線上相鄰兩牙在中徑線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的軸向距離稱為導(dǎo)程。導(dǎo)程與螺距的關(guān)系為： l=nP，式中的 n為螺旋線數(shù)。 (6)螺紋升角 ψ 在中徑 d2圓柱上，螺旋線切線方向與垂直于螺紋軸線的平面所夾的銳角稱為升角，其值為 lπd2=arctannPπd2(61) (7)牙型角 α螺紋軸線平面內(nèi)兩側(cè)邊所夾之銳角 (圖 629)。常用的螺紋牙型有三角形、矩形、梯形和鋸齒形等，分別對(duì)應(yīng)不同的牙型角(圖 630)。 圖 629 螺紋的主要參數(shù) 螺旋副內(nèi)為滑動(dòng)摩擦的螺旋機(jī)構(gòu)，稱為滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)?；瑒?dòng)螺旋機(jī)構(gòu)所用的螺紋為傳動(dòng)性能好、效率高的矩形螺紋、梯形螺紋和鋸齒形螺紋。按螺桿上螺旋副的數(shù)目，滑動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)可分為單螺旋機(jī)構(gòu)和雙螺旋機(jī)構(gòu)兩種類型。 (1)單螺旋機(jī)構(gòu)根據(jù)機(jī)構(gòu)的組成情況及運(yùn)動(dòng)方式，單螺旋機(jī)構(gòu)又分為以下兩種形式： 1)由機(jī)架螺母 螺桿 2組成的單螺旋機(jī)構(gòu)，其螺母與機(jī)架固聯(lián)在一起，螺桿回轉(zhuǎn)并作直線運(yùn)動(dòng)，如螺旋千斤頂 (圖 631)、螺旋式壓力機(jī) (圖 632)，都是這種單螺旋機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例。它們主要用于傳遞動(dòng)力，所以又稱這種單螺旋機(jī)構(gòu)為傳力螺旋機(jī)構(gòu)。這種傳力螺旋機(jī)構(gòu)一般要求有較高的強(qiáng)度和自鎖性能。 2)由機(jī)架 螺母 螺桿 2組成的單螺旋機(jī)構(gòu)，其螺桿相對(duì)機(jī)架作轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母相對(duì)機(jī)架作移動(dòng)，螺桿、螺母間作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，如車床的絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu) (圖 633)、搖臂鉆床中搖臂的升降機(jī)構(gòu)、牛頭刨床工作臺(tái)的升降機(jī)構(gòu)等，都是這種單螺旋機(jī)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用。這種螺旋機(jī)構(gòu)主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)，故又稱為傳導(dǎo)螺旋。對(duì)于這種螺旋機(jī)構(gòu)，要求其有較