机械设计基础任务3-认识棘轮机构课件.pptx

1、项目1 常用机构任务描述任务目标任务实施任务拓展任务3认识棘轮机构任务检测任务描述本任务主要讲述棘轮机构的组成、类型和工作原理。通过对棘轮机构的分析，理解汽车驻车制动器的工作原理，以及棘轮机构在汽车起动机中的应用。关键点：棘轮机构的组成和类型，棘轮机构在汽车上的应用。任务目标完成本任务的学习后，你应：p 能描述棘轮机构的组成。p 能识别棘轮机构的类型。p 能描述棘轮机构在汽车驻车制动装置的作用。p 能描述棘轮机构在汽车起动机的作用。p 制动系统中凸轮的作用。任务实施1. 棘轮机构的组成及工作原理机器工作过程中，当主动件作连续运动时，常需要从动件产生周期性的运动和停歇，实现这种运动的机构，称为间

2、歇运动机构。棘轮机构是一种常用的间歇机构，由棘轮、棘爪及机架等组成，其工作原理见图1-42。棘轮与轴用键连接, 弹簧用来使止回棘爪和棘轮保持接触，主动棘爪与主动摆杆组成回转副。当主动摆杆逆时针摆动时，主动棘爪便插入棘轮的齿槽中，推动棘轮转过一定角度，而止回棘爪则在棘轮的齿上滑过；当主动摆杆顺时针摆动时，主动棘爪在棘轮的齿上滑过，而止回棘爪将阻止棘轮作顺时针转动，故棘轮静止不动。 因此, 主动摆杆作连续的往复摆动时，棘轮作单向间歇转动。图 1 - 4 2 棘 轮 机 构 的 组 成任务实施齿式棘轮机构（图1-43）运动可靠，从动棘轮容易实现有级调节，但是有噪声、冲击，轮齿易摩损，高速时尤其严重，

3、常用于低速、轻载的间歇传动。摩擦式棘轮机构（图1-44）可实现有级调节，无噪声，有打滑。广泛应用于自动机械、仪表和自动控制系统中。 1）棘轮机构按工作原理可分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构：图 1 - 4 3 齿 式 棘 轮 机 构图 1 - 4 4 摩 擦 式 棘 轮 机 构2. 棘轮机构的基本类型任务实施2）棘轮机构按啮合部分可分为外啮合（图1-45）和内啮合（图1-46）：图 1 - 4 5 外 啮 合 棘 轮 机 构图 1 - 4 6 内 啮 合 棘 轮 机 构2. 棘轮机构的基本类型任务实施3）棘轮机构按驱动方向可分为单向驱动和双向驱动棘轮机构：图 1 - 2 7 双 向 棘 轮 机

4、 构2. 棘轮机构的基本类型单向驱动棘轮机构的棘轮多为锯齿形，双向驱动棘轮机构的棘轮多为矩形。图1-47是控制牛头刨床工作台进退的棘轮机构，属于双向棘轮机构。棘轮齿为矩形齿，棘轮可双向间歇转动，从而实现工作台的往复移动。需变向时，只要提起棘爪，并将棘爪转动180 后再放下就可以了。任务实施 汽车驻车制动装置（手刹）的手柄，利用棘轮机构完成驻车制动自动锁止任务，如图1-48所示，该棘轮机构的棘轮固定不动，主要起锁止作用。当车停稳后，驾驶员将手刹（驻车制动）手柄向后拉紧，此时会发出“哒、哒、哒”的响声，这是棘爪发出的，告诉驾驶员驻车制动已经开始生效了，可以下车进行相应的工作了。如果没有发出响声证明

5、驻车制动没有生效，要进行检修或调整了。1）齿式棘轮机构在驻车装置上的应用图 1 - 4 8 棘 轮 机 构 在 驻 车 装 置 上 的 应 用3. 棘轮机构在汽车上的应用任务实施 单向离合器（图1-49）是一种摩擦式棘轮机构，应用在汽车发动机和自动变速器中。图1-49为汽车滚柱式单向离合器，在起动机工作过程中，接通开关电枢轴顺时针旋转，滚柱滚入窄端，驱动齿轮与飞轮啮合，起动机的动力通过飞轮传递给曲轴，从而带动发动机旋转达到发动机有效起动。起动完毕，发动机开始工作时，当飞轮转动速度超越驱动小齿轮线速度时，飞轮便带动驱动小齿旋转，此时滚柱被推到契形槽宽端，齿轮与外齿圈打滑退出齿轮啮合状态，即电枢轴

6、不会跟着飞轮高速旋转，从而起到了保护起动机（马达）的作用。2）单向离合器图 1 - 4 9 汽 车 滚 柱 式 单 向 离 合 器3. 棘轮机构在汽车上的应用任务检测1. 认识棘轮机构请在图1-50中标出棘轮、棘爪和止回棘爪。图 1 - 5 0 棘 轮 机 构 组 成任务检测2. 识别棘轮机构的类型请标出图1-51中棘轮机构的类型。图 1 - 5 1 棘 轮 机 构 的 类 型任务检测3.认识手刹 手刹是一种驻车制动装置，是利用棘轮机构完成驻车制动自动锁止任务，该棘轮机构的棘轮 ，主要起锁止作用。当手柄时，棘爪发出“哒、哒、哒”的响声，驻车制动开始生效；松开手刹汽车行驶，只需要按下即可。任务检

7、测4.认识单向离合器 起动机的单向离合器只传递 到 的转矩，以免发动机起动后，飞轮带动起动机电机超速旋转而损坏。任务检测3滑块四杆机构在汽车上的应用将铰链四杆机构通过改变运动副的形状、改变机架等可以得到不同形式的四杆机构，如曲柄滑块机构、 、 和定块机构。汽车发动机中活塞连杆机构属于 机构；自动货车翻斗机构属于 机构。任务拓展 图1-52所示为自行车后轮飞轮中的内啮合单向驱动齿轮机构。链轮与有内齿的棘轮为同一构件，逆时针蹬动脚踏，链条带动链轮转动时，通过棘爪带动与其固定的轮毂驱动后轮旋。但当脚不蹬踏时，链轮不转，轮毂由于惯性仍按原来的转向飞快的转动，此时棘爪便在棘背上滑动，轮毂与链轮脱开，各自

8、以不同的速度运动，这种从动件超越主动件转动的特性称为超越。利用超越性设计的超越离合器已在汽车上得到广泛的应用，汽车起动机（马达）起动齿的单向离合器就是超越离合器。（链接：http:/ 1 - 5 2 自 行 车 飞 轮 内 的 超 越 离 合 器任务拓展2.棘轮扳手 棘 轮 扳 手 （ 图 1 - 5 3 ） ， 是 利 用棘 轮 机 构 原 理 制 造 的 快 速 扳 手 。 例 如 ：棘 轮 梅 花 扳 手 ， 棘 轮 六 角 扳 手 。 当 螺钉 或 螺 母 的 尺 寸 较 大 或 扳 手 的 工 作 位置 很 狭 窄 ， 就 可 用 棘 轮 扳 手 。 这 种 扳手 摆 动 的 角 度 很 小 ， 能 拧 紧 和 松 开 螺钉 或 螺 母 。 棘 轮 扳 手 具 有 操 作 简 单 、使 用 方 便 的 优 点 。图 1 - 5 3 棘 轮 扳 手反思：1. 在驻车制动装置里有棘轮机构、凸轮机构的具体应用，请结合任务1、2的相关内容，思考二者如何配合达到驻车目的？2扳手是一种常见的维修工具，生活中你用过哪些扳手？ 对哪些扳手有所了解？