4種常見的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 凸輪分割器 棘輪機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu) 凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 不完全齒輪機(jī)構(gòu)  

在各類機(jī)械中，常需要某些構(gòu)件實(shí)現(xiàn)周期性的運(yùn)動(dòng)和停歇。能夠?qū)⒅鲃?dòng)件的連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)和停歇的機(jī)構(gòu)稱為間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

而實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的四種常用機(jī)構(gòu)分別為：棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)。

一、棘輪機(jī)構(gòu)

       棘輪機(jī)構(gòu)的類型很多，從工作原理上可分為輪齒嚙合式和摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)；從結(jié)構(gòu)上可分為外嚙合式和內(nèi)嚙合式棘輪機(jī)構(gòu)；從傳動(dòng)方向上分為單向（單動(dòng)和雙動(dòng)）式和雙向式棘輪機(jī)構(gòu)。棘輪機(jī)構(gòu)是把搖桿的擺動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榧喌拈g歇回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)輪齒式棘輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠，棘輪轉(zhuǎn)角容易實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)節(jié)，但在工作過(guò)程中棘爪在齒面上滑行，齒尖易磨損并伴有噪音，同時(shí)為使棘爪能順利落入棘輪槽，搖桿擺角應(yīng)略大于棘輪轉(zhuǎn)角，這樣就不可避免地存在空程和沖擊，在高速時(shí)尤其嚴(yán)重，   所以常用在低速、輕載下實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)。摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、無(wú)噪聲，棘輪轉(zhuǎn)角可作無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。     

      但由于運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性差，不宜用于運(yùn)動(dòng)精度要求高的場(chǎng)合。在工程實(shí)踐中，棘輪機(jī)構(gòu)常用于實(shí)現(xiàn)間歇送進(jìn)（如牛頭刨床）、止 動(dòng)（如起重和牽引設(shè)備中）和超越如鉆床中以滾子楔塊式棘輪機(jī)構(gòu)作為傳動(dòng)中的超越離合器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)給和快速進(jìn)給功能）等場(chǎng)合。  

二、槽輪機(jī)構(gòu)    

       槽輪機(jī)構(gòu)又稱馬爾他機(jī)構(gòu)或日內(nèi)瓦機(jī)構(gòu)，也是常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)之一。普通平面槽輪機(jī)構(gòu)有外接式槽輪機(jī)構(gòu)（圖3）和內(nèi)接

槽輪機(jī)構(gòu)（圖4）兩種類型。它主要是由帶有均布的徑向開口槽的槽輪２、帶有圓柱銷Ａ的拔盤１以及機(jī)架組成。

       槽輪機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程是：主動(dòng)撥盤１上的圓柱銷Ａ進(jìn)入槽輪２上的徑向槽以前，拔盤上的凸鎖止弧α將槽輪上的凹鎖止弧β鎖住，則槽輪靜止不動(dòng)。當(dāng)拔盤圓柱銷Ａ進(jìn)入槽輪徑向槽時(shí)，凸、凹鎖止弧剛好分離，圓柱銷可以驅(qū)動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)圓柱銷脫離徑向槽時(shí)，凸鎖止弧又將凹鎖止弧鎖住，從而使槽輪靜止不動(dòng)。因此，當(dāng)主動(dòng)撥盤作連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，槽輪被驅(qū)動(dòng)作單向的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)。外接式槽輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)撥盤１與槽輪２轉(zhuǎn)向相反；內(nèi)接式槽輪機(jī)構(gòu)的主動(dòng)撥盤１與槽輪２轉(zhuǎn)向相同，且傳動(dòng)平穩(wěn)、占空間小，槽輪停歇時(shí)間較短。

      需要注意的是為了使槽輪在開始轉(zhuǎn)動(dòng)和停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、避免沖擊，圓銷在進(jìn)槽和出槽的瞬時(shí)，其線速度方向均應(yīng)沿徑向槽的中心線方向，以使槽輪在起動(dòng)和停止的瞬時(shí)角速度為零。槽輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易加工，效率高，能準(zhǔn)確控制轉(zhuǎn)角，運(yùn)動(dòng)較平穩(wěn)。因此在各種自動(dòng)半自動(dòng)機(jī)械、輕工機(jī)械中得到廣泛的應(yīng)用。

三、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)

       滾子齒形凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，工程上又稱為凸輪分度機(jī)構(gòu)，常見有圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)和弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)等。

       圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)，如圖5所示。該機(jī)構(gòu)由圓柱凸輪１、轉(zhuǎn)盤２及機(jī)架組成。轉(zhuǎn)盤上均勻分布著若干個(gè)滾子３，滾子軸線與轉(zhuǎn)盤軸線相平行，凸輪軸線與轉(zhuǎn)盤軸線垂直交錯(cuò)。當(dāng)凸輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤作單向間歇運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)完全取決于凸輪輪廓曲線的形狀，凸輪輪廓線由分度段和停歇段組成。當(dāng)凸輪回轉(zhuǎn)時(shí)，其分度段輪廓推動(dòng)滾子使轉(zhuǎn)盤分度轉(zhuǎn)位；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到停歇段輪廓時(shí)，轉(zhuǎn)盤上兩相鄰滾子跨夾在凸輪的圓環(huán)面突脊上使轉(zhuǎn)盤停歇。設(shè)計(jì)時(shí)通常取凸輪槽數(shù)為１，轉(zhuǎn)盤滾子數(shù)為６～１２，滾子做成上大下小圓錐體，以改善磨損情況。

       弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，如圖6所示。主動(dòng)件凸輪１上有一條突脊猶如蝸桿，從動(dòng)件轉(zhuǎn)盤２的圓柱面上均布著若干滾子，滾子軸線沿轉(zhuǎn)盤徑線方向。凸輪與轉(zhuǎn)盤兩軸線垂直交錯(cuò)。該機(jī)構(gòu)工作原理與圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)完全相同，凸輪連續(xù)回轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤作單向間歇性運(yùn)動(dòng)。設(shè)計(jì)時(shí)通常取凸輪蝸桿頭數(shù)為１，徑向滾子數(shù)６～１２。

       上述兩種凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的共同點(diǎn)是定位可靠，轉(zhuǎn)盤可實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可以通過(guò)合理選擇轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使得機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn)，適應(yīng)中、高速運(yùn)轉(zhuǎn)?；∶娣侄韧馆啓C(jī)構(gòu)與圓柱分度凸輪機(jī)構(gòu)相比，更能適應(yīng)高速重載，并且可以通過(guò)預(yù)載消除嚙合間隙，傳動(dòng)精度 很高，是目前工作性能最好的一種間歇轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)。但缺點(diǎn)是凸輪加工較困難且制造成本高。在電機(jī)矽鋼片的沖槽機(jī)、拉鏈嵌齒機(jī)、火柴包裝機(jī)等機(jī)械裝置中，都應(yīng)用了凸輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)高速分度運(yùn)動(dòng)。

四、不完全齒輪機(jī)構(gòu)

      不完全齒輪機(jī)構(gòu)也是最常用的一種間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)（圖7）。它是由普通齒輪機(jī)構(gòu)演化而來(lái)，主動(dòng)輪１為一不完整的齒輪，其上只作出一個(gè)或一部分正常齒，而從動(dòng)輪２則是由正常齒和帶有內(nèi)凹鎖止弧的厚齒彼此相間地組成的特殊齒輪。當(dāng)主動(dòng)輪上的齒與從動(dòng)輪上的正常齒嚙合時(shí)，從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)主動(dòng)輪的無(wú)齒圓弧部分（凸鎖止?。┡c從動(dòng)輪上的內(nèi)凹鎖止弧接合時(shí)，相互配合鎖止，從動(dòng)輪停歇在預(yù)定位置上。所以當(dāng)主動(dòng)輪作連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪獲得時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停的間歇運(yùn)動(dòng)。外嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)（圖7-a）的主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相反；內(nèi)嚙合不完全齒輪機(jī)構(gòu)（圖7-b）的主、從動(dòng)輪轉(zhuǎn)向相同。圖8為不完全齒條機(jī)構(gòu)。                    

       不完全齒輪機(jī)構(gòu)與其他間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相比，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，從動(dòng)輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和靜止時(shí)間的比例不受機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的限制。當(dāng)主動(dòng)輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)輪在其運(yùn)動(dòng)期間作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。但是當(dāng)從動(dòng)輪由停歇到突然轉(zhuǎn)動(dòng)，或由轉(zhuǎn)動(dòng)到突然停止時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生剛性沖擊。因此它不宜用于轉(zhuǎn)速很高的場(chǎng)合。因從動(dòng)輪在一周轉(zhuǎn)動(dòng)中可作多次停歇，所以常用于多工位、多工序的自動(dòng)機(jī)械或生產(chǎn)線上，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)位和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

      各類間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有不同的性能。這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體的工作要求和應(yīng)用場(chǎng)合，合理選用間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。