數(shù)字化教材項(xiàng)目二任務(wù)三 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)一

1、任務(wù)三 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)Intermittent Mechanism一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 掌握棘輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)及應(yīng)用。2. 掌握槽輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)及應(yīng)用。二、學(xué)習(xí)任務(wù)1. 分析間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理及應(yīng)用。【學(xué)習(xí)情境一】 分析間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理及應(yīng)用【任務(wù)描述】棘輪機(jī)構(gòu)是常見的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。如圖2-3-1所示為棘輪扳手（ratchet spanner），是船上工作的常用工具，是棘輪機(jī)構(gòu)在輪機(jī)工程中的典型應(yīng)用。圖2-3-1 棘輪扳手原理圖和實(shí)物圖請(qǐng)問間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有哪些？運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是什么？各舉2-3個(gè)棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)的工程應(yīng)用實(shí)例。【背景知識(shí)】一、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的概念作周期性的時(shí)動(dòng)時(shí)停的機(jī)構(gòu)，稱為

2、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)能將主動(dòng)件的等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)閺膭?dòng)件的周期性間歇運(yùn)動(dòng)。間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的種類很多，常用的有棘輪機(jī)構(gòu)（ratchet mechanism）和槽輪機(jī)構(gòu)（maltese mechanism）。二、棘輪機(jī)構(gòu)1. 棘輪機(jī)構(gòu)的分類圖2-3-2 輪齒式棘輪機(jī)構(gòu) 圖2-3-3 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)棘輪機(jī)構(gòu)主要分為輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)（如圖2-3-2所示）和摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)（如圖2-3-3所示）。2. 輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)（1）組成如圖2-3-2所示為常見的外嚙合棘輪機(jī)構(gòu)，由搖桿（rocking bar）1、棘輪（ratchet）2、棘爪（pawl）3、機(jī)架（frame）4、止回爪（detent）5、彈簧（spri

3、ng）6組成，其中搖桿為主動(dòng)件作往復(fù)擺動(dòng)，棘輪為從動(dòng)件作單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）工作原理彈簧5 的作用是保證棘爪與棘輪接觸良好。搖桿作往復(fù)擺動(dòng)時(shí)，連接于搖桿上的棘爪隨搖桿一同作往復(fù)擺動(dòng)。搖桿順時(shí)針擺動(dòng)，棘爪插入棘齒中，推動(dòng)棘輪作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。搖桿逆時(shí)針擺動(dòng)，棘爪從棘齒上滑過，這時(shí)由于有止回爪抵住，棘輪不能作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，棘輪只能作順時(shí)針間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）工作特點(diǎn)轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確，大小可調(diào)整，但產(chǎn)生較大剛性沖擊力，只適用于低速輕載場(chǎng)合（4）分類 單向單動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)如圖2-3-2所示，搖桿來回?cái)[動(dòng)一次，棘輪動(dòng)一次，棘輪始終作單向轉(zhuǎn)動(dòng)； 單向雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu)如圖2-3-4所示，通過改變搖桿形狀，實(shí)現(xiàn)搖桿來回?cái)[動(dòng)一

4、次，棘輪動(dòng)兩次，棘輪始終作單向轉(zhuǎn)動(dòng)；圖2-3-4 單向雙動(dòng)式棘輪機(jī)構(gòu) 圖2-3-5 雙向式棘輪機(jī)構(gòu)單向式棘輪機(jī)構(gòu)的輪齒形狀為不對(duì)稱形，常用的是鋸齒形和直邊三角形。 雙向式棘輪機(jī)構(gòu)當(dāng)棘輪輪齒制成方形時(shí)，如圖2-3-5所示，可成為雙向式棘輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)棘爪提起并繞自身軸線轉(zhuǎn)180°后再放下，則可依靠棘爪端部結(jié)構(gòu)兩面不同的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)棘輪沿相反方向單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。（5）棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)整 用遮板來改變棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小，如圖2-3-6（a）所示； 通過調(diào)整曲柄長(zhǎng)度來達(dá)到調(diào)整搖桿擺動(dòng)角度大小，從而改變棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小，如圖2-3-6（b）所示。（6）主要應(yīng)用 主機(jī)氣缸注油器；（a）帶遮板的棘輪機(jī)構(gòu) （b）通過調(diào)整曲柄長(zhǎng)度圖2-3-6 棘輪轉(zhuǎn)角的調(diào)整圖2-3-7 卷揚(yáng)機(jī)的棘輪機(jī)構(gòu) 儲(chǔ)油箱凸輪軸（camshaft）轉(zhuǎn)動(dòng)； 卷揚(yáng)機(jī)（windlass）（如圖2-3-7所示）； 船舶舷梯的提升機(jī)構(gòu)。3. 摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)（1）組成如圖2-3-2所示，摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)由搖桿、楔塊、摩擦輪、止動(dòng)楔塊和機(jī)架組成，其中搖桿為主動(dòng)件作往復(fù)擺動(dòng)，摩擦輪（friction wheel）（無齒棘輪）為從動(dòng)件作單向間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）工作原理當(dāng)往復(fù)擺動(dòng)的搖桿逆時(shí)針方向擺動(dòng)時(shí)，其上半徑逐漸增大的楔塊就與摩擦輪的側(cè)表面楔緊成一體來實(shí)現(xiàn)摩擦輪的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)搖桿順時(shí)針擺回時(shí)，楔塊在摩擦輪的側(cè)表面上滑過，摩擦輪保持靜止