第六章 间歇运动机构
6.1 间歇运动机构设计的基本问题
6.2 棘轮机构
6.3 槽轮机构
6.4 凸轮式间歇运动机构
6.5 不完全齿轮机构
6.1 间歇运动机构设计的基本问题
1,对从动件的动、停时间的要求
从动件停歇的时间应是机床或自动机进行工艺加工的时间，而从动件运动的时间是机
床或自动机作送进、转位等辅助工作时间。
2,对从动件的动、停位置的要求
3,对间歇运动机构动力性能的要求
t
dTTk ?
6.2 棘 轮 机 构
6.2.1 棘轮机构的
组成的和工作原理
如图所示为常见的外啮合式
棘轮机构，它主要由棘轮，
主动棘爪，止回棘爪和棘架
组成。
6.2.2 棘轮机构的类型和特点
1,按结构分类
（ 1）齿式棘轮机构
（ 2）摩擦式棘轮机构
2,按啮合方式分类
（ 1） 外啮合方式
（ 2） 内啮合方式
3,按运动形式分类
（ 1）从动件作单向间歇转动
（ 2）从动件作单向间歇移动
（ 3）双动式棘轮机构（或称双棘
爪机构）
（ 4）双向式棘轮机构
6.2.3 棘轮机构的功能
1、间歇送进功能
2、制动功能
3、转位、分度功能
4、超越离合功能
6.2.4棘轮机构的设计
１、几何尺寸设计
（１）齿面倾斜角的选取
因为
所以 即
一般 f取 0.15-0.2
当棘轮齿受力较大时，为保证齿的强度，取 取
或 即使用直角或钝角齿形。
２
１
NF ff ?? ?t a n?tan?NFf
?? c o ss i n 11 AOFAON f ????
?? t a nt a n ? ???
??? 00??
00??
（２） 模数 m的选择
与齿轮一样，棘轮也以模数 m来衡量其棘齿大小
（３） 齿数Ｚ的选取
可以根据所要求的棘轮最小转角 θ min来确定，棘轮的齿距角
min
2 ?? ?
z
min
2
?
??z
（４） 主要的几何尺寸
顶圆半径
根圆半径
齿距
棘爪的长度 时
2/zmra ??
hrr af ??
mp ?? ?
pl 2?3?m
２、动程和动停比的调节方法
（１）驱动机构设计成行程可调节机构
（２）装置遮板
６,３槽轮机构
６,３,１槽轮机构的组成
和工作原理
如图所示，槽轮机构由具
有圆柱销的主动销轮 1、具有
直槽的从动槽轮 2及机架组成。
６,３,２槽轮机构的类型
槽轮机构主要分成传递平行轴运动的平面槽轮机构和传递相交轴运动
的空间槽轮机构两大类。
如图为空间槽轮机构如图为平面槽轮机构
6.３,３槽轮机构的特点与应用
槽轮机构的优点是结构简单，制造容易，工作可靠，能准确
控制转角，机械效率高。常用于转速不太高的自动机械，轻工机
械或仪器仪表中。
６,３,４槽轮机构的设计
（１）槽数Ｚ和圆销数 n的选取
当主动轮 1回转一周时，从动
轮的运动时间 t2 与主动销轮 1的
运动时间 t1之比，称为该槽轮机构
的运动系数，用 τ 表示，即：
?
??
2
2 10
1
2 ??
t
t
z????? 22010 22 ????
可得槽轮机构的运动系数为
从式中还可以看出,τ 总是小于０,５的，这说明，这种槽轮
的运动时间总小于其静止时间．
zzzt
t 1
212 212 ???? ??
Z 3 4～ 5 ≥6
n 1～ 5 1～ 3 1～ 2
表６,１圆销数与槽数的关系
若使,即让槽轮的运动时间大于其停歇时间，可在销轮上安装多个
圆销。则运动参数 τ 为：
zzn 2 2???
5.0??
22?? z zn
（２）基本参数的设计
（３）改善槽轮机构性能的设计
槽轮机构的运动和动力特性，通常用 和 来衡量．
21
2
?
?
1
2
?
?
６,４凸轮式间歇运动机构
6.4.1 凸轮式间歇运动机构的组成和工作原理
如图凸轮式间歇运动机构一般由主动凸轮、从动转盘和机架组
成
6.4.2 凸轮式间歇运动机构的特点和运用
优点,凸轮式间歇运动机构的优点是结构简单，运行可靠，转位
精确，无需专门的定位装置，易实现工作对动程和动停比
的要求
缺点,精度要求高，加工比较复杂，安装调整比较困难
常见的运用场合,轻工业机械，冲压机械等高速机械中，常
用 作高速，高精度的步进进给，分度转位等机构．如高速印刷
机、包装机等．
6.4.3 圆柱凸轮间歇运动机构的设计要点
（１）动、停时间比的确定
设凸轮转动一周的时间为,凸轮沟槽中螺旋角不为零的曲线段所
对应的角度为 θ,则从动转盘的运动时间为
静止的时间为
所以在设计中只要改变 θ 的角即可改变动，停时间比
（２）圆柱销数Ｚ的选取
一般视工艺要求确定Ｚ，但过少会产生凸轮与圆销的干涉．
因此Ｚ不应少于５
1t
12 ttd ???
? ? 121 1 tttt dt ??????
６,５ 不完全齿轮机构
6.5.1不完全齿轮机构工作原理和特点
不完全齿轮机构是从一般的渐开线齿轮机构演
变而来，与一般齿轮机构相比，最大区别在于
齿轮轮齿不布满整个圆周．
优点,设计灵活，从动角范围大，很容易
实现一个周期中的多次动，停不等的
间歇运动．
缺点,加工复杂；易产生刚性冲击；不宜用
于高速传动；主、从动轮不能换．
6.1 间歇运动机构设计的基本问题
6.2 棘轮机构
6.3 槽轮机构
6.4 凸轮式间歇运动机构
6.5 不完全齿轮机构
6.1 间歇运动机构设计的基本问题
1,对从动件的动、停时间的要求
从动件停歇的时间应是机床或自动机进行工艺加工的时间，而从动件运动的时间是机
床或自动机作送进、转位等辅助工作时间。
2,对从动件的动、停位置的要求
3,对间歇运动机构动力性能的要求
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6.2 棘 轮 机 构
6.2.1 棘轮机构的
组成的和工作原理
如图所示为常见的外啮合式
棘轮机构，它主要由棘轮，
主动棘爪，止回棘爪和棘架
组成。
6.2.2 棘轮机构的类型和特点
1,按结构分类
（ 1）齿式棘轮机构
（ 2）摩擦式棘轮机构
2,按啮合方式分类
（ 1） 外啮合方式
（ 2） 内啮合方式
3,按运动形式分类
（ 1）从动件作单向间歇转动
（ 2）从动件作单向间歇移动
（ 3）双动式棘轮机构（或称双棘
爪机构）
（ 4）双向式棘轮机构
6.2.3 棘轮机构的功能
1、间歇送进功能
2、制动功能
3、转位、分度功能
4、超越离合功能
6.2.4棘轮机构的设计
１、几何尺寸设计
（１）齿面倾斜角的选取
因为
所以 即
一般 f取 0.15-0.2
当棘轮齿受力较大时，为保证齿的强度，取 取
或 即使用直角或钝角齿形。
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１
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（２） 模数 m的选择
与齿轮一样，棘轮也以模数 m来衡量其棘齿大小
（３） 齿数Ｚ的选取
可以根据所要求的棘轮最小转角 θ min来确定，棘轮的齿距角
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（４） 主要的几何尺寸
顶圆半径
根圆半径
齿距
棘爪的长度 时
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２、动程和动停比的调节方法
（１）驱动机构设计成行程可调节机构
（２）装置遮板
６,３槽轮机构
６,３,１槽轮机构的组成
和工作原理
如图所示，槽轮机构由具
有圆柱销的主动销轮 1、具有
直槽的从动槽轮 2及机架组成。
６,３,２槽轮机构的类型
槽轮机构主要分成传递平行轴运动的平面槽轮机构和传递相交轴运动
的空间槽轮机构两大类。
如图为空间槽轮机构如图为平面槽轮机构
6.３,３槽轮机构的特点与应用
槽轮机构的优点是结构简单，制造容易，工作可靠，能准确
控制转角，机械效率高。常用于转速不太高的自动机械，轻工机
械或仪器仪表中。
６,３,４槽轮机构的设计
（１）槽数Ｚ和圆销数 n的选取
当主动轮 1回转一周时，从动
轮的运动时间 t2 与主动销轮 1的
运动时间 t1之比，称为该槽轮机构
的运动系数，用 τ 表示，即：
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可得槽轮机构的运动系数为
从式中还可以看出,τ 总是小于０,５的，这说明，这种槽轮
的运动时间总小于其静止时间．
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n 1～ 5 1～ 3 1～ 2
表６,１圆销数与槽数的关系
若使,即让槽轮的运动时间大于其停歇时间，可在销轮上安装多个
圆销。则运动参数 τ 为：
zzn 2 2???
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22?? z zn
（２）基本参数的设计
（３）改善槽轮机构性能的设计
槽轮机构的运动和动力特性，通常用 和 来衡量．
21
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６,４凸轮式间歇运动机构
6.4.1 凸轮式间歇运动机构的组成和工作原理
如图凸轮式间歇运动机构一般由主动凸轮、从动转盘和机架组
成
6.4.2 凸轮式间歇运动机构的特点和运用
优点,凸轮式间歇运动机构的优点是结构简单，运行可靠，转位
精确，无需专门的定位装置，易实现工作对动程和动停比
的要求
缺点,精度要求高，加工比较复杂，安装调整比较困难
常见的运用场合,轻工业机械，冲压机械等高速机械中，常
用 作高速，高精度的步进进给，分度转位等机构．如高速印刷
机、包装机等．
6.4.3 圆柱凸轮间歇运动机构的设计要点
（１）动、停时间比的确定
设凸轮转动一周的时间为,凸轮沟槽中螺旋角不为零的曲线段所
对应的角度为 θ,则从动转盘的运动时间为
静止的时间为
所以在设计中只要改变 θ 的角即可改变动，停时间比
（２）圆柱销数Ｚ的选取
一般视工艺要求确定Ｚ，但过少会产生凸轮与圆销的干涉．
因此Ｚ不应少于５
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６,５ 不完全齿轮机构
6.5.1不完全齿轮机构工作原理和特点
不完全齿轮机构是从一般的渐开线齿轮机构演
变而来，与一般齿轮机构相比，最大区别在于
齿轮轮齿不布满整个圆周．
优点,设计灵活，从动角范围大，很容易
实现一个周期中的多次动，停不等的
间歇运动．
缺点,加工复杂；易产生刚性冲击；不宜用
于高速传动；主、从动轮不能换．
