棘轮机构基础知识

棘轮机构基础知识

一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理

图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，

棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动

轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动

时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，

此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转

动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却

能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当

主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。

2 棘轮机构的分类方式有以下几种：

（1）按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构

齿式棘轮机构结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。该机构的缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。

齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构

摩擦式棘轮机构是用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代替棘轮。特点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节。但因靠摩擦力传动，会出现打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高。适用于低速轻载的场合。

（2）按啮合方式分外啮合棘轮机构和内啮合棘轮机构

外啮合式棘轮机构的棘爪或楔块均安装在棘轮的外部，而内啮合棘轮机构的棘爪或楔块均在棘轮内部。外啮合式棘轮机构由于加工、安装和维修方便，应用较广。内啮合棘轮机构的特点是结构紧凑，外形尺寸小。

外啮合式棘轮机构内啮合式棘轮机构

（3）按从动件运动形式分单动式棘轮机构、双动

式棘轮机构和双向式棘轮机构

单动式式棘轮机构当主动件按某一个方向摆动

时，才能推动棘轮转动。双动式棘轮机构，在主

动摇杆向两个方向往复摆动的过程中，分别带动

两个棘爪，两次推动棘轮转动。

双动式棘轮机构常用于载荷较大，棘轮尺寸受限，

齿数较少，而主动摆杆的摆角小于棘轮齿距的场

合。

双动式棘轮机构

以上介绍的棘轮机构，都只能按一个方向作单向间歇运动。双向式棘轮机构可通过改变棘爪的摆动方向，实现棘轮两个方向的转动。图示为两种双向式棘轮机构的形式，双向式棘轮机构必须采用对称齿形。

双向式棘轮机构

3 棘轮机构的应用

棘轮机构的主要用途有：间歇送进、制动和超越等，以下是应用实例。

1．间歇送进

图示为牛头刨床，为了切削工件，刨刀需作连续往复直线运动，工作台作间歇移动。当曲柄1转动时，经连杆2带动摇杆5作往复摆动；摇杆5上装有双向棘轮机构的棘爪3，棘轮4与丝杠6固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动，从而使螺母（即工作台）作间歇进给运动。若改变驱动棘爪的摆角，可以调节进给量；改变驱动棘爪的位置（绕自身轴线转过180°后固定），可改变进给运动的方向。

2．制动

图示为杠杆控制的带式制动器，制动轮与外棘轮2固结，棘爪3铰接于制动轮4上A点，制动轮上围绕着由杠杆5控制的钢带6。制动轮4按逆时针方向自由转动，棘爪3在棘轮齿背上滑动，若该轮向相反方向转动，则4轮被被制动。

3．超越

图示的棘轮机构可以用来实现快速超越运动。运动由蜗杆传到蜗轮，通过安装在蜗轮上的棘爪3驱动棘轮固连的输出轴5按图示方向慢速转动。当需要轴快速转动时，可按输出轴的方向快速转动输出轴上的手柄，这时由于手动转速大于蜗轮转速，所以棘爪在棘轮齿背滑过，从而在蜗轮继续转动时，可用快速手动来实现输出轴超越蜗轮的运动。

4 棘轮机构的设计要点

棘轮机构的设计主要应考虑：棘轮齿形的选择、模数齿数的确定、齿面倾斜角的确定、行程和动停比的调节方法

现以齿式棘轮机构为例，说明其设计方法

1．棘轮齿形的选择

图示为常用齿形，不对称梯形用于承受载荷较大的场合；当棘轮机构承受的载荷较小时，可采用三角形或圆弧形齿形；矩形和对称梯形用于双向式棘轮机构。

2．模数、齿数的确定

与齿轮相同，棘轮轮齿的有关尺寸也用模数m作为计算的基本参数，但棘轮的标准模数要按棘轮的顶圆直径da来计算。

m = da/z

棘轮齿数z一般由棘轮机构的使用条件和运动

要求选定。对于一般进给和分度所用的棘轮机

构，可根据所要求的棘轮最小转角来确定棘轮

的齿数（z ≤250，一般取z = 8～30），然后选

定模数。

3．齿面倾斜角的确定

棘轮齿面与径向线所夹α称为齿面倾斜角。棘

爪轴心O1与轮齿顶点A的连线O1A与过A

点的齿面法线nn的夹角β称为棘爪轴心位置

角。

为使棘爪在推动棘轮的过程中始终紧压齿面滑向齿根部，应满

足棘齿对棘爪的法向反作用力N对O1轴的力矩大于摩擦力Ff

沿齿面）对O1轴的力矩，即

N·O1Asinβ > Ff·O1Acosβ

则Ff/N < tanβ

因为f = tan= Ff/N

所以tanβ > tan

即β >

式中f和分别为棘爪与棘轮齿面间的摩擦系数和摩擦角，一般f取0.13 ～0.2。

4. 行程和动停比的调节方法

1）采用棘轮罩

通过改变棘轮罩的位置，使部分行程棘爪沿棘轮罩表面滑过，从而实现棘轮转角大小的调整。

2）改变摆杆摆角

通过调节曲柄摇杆机构中曲柄的长度，改变摇杆摆角的大小，从而实现棘轮机构转角大小的调整。

3）采用多爪棘轮机构

要使棘轮每次转动的角度小于一个轮齿所

对应的中心角γ时，可采用棘爪数为m的多

爪棘轮机构。

如n=3的棘轮机构，三棘爪位置依次错开

γ/3 ，当摆杆转角Ф1在γ≥Ф1≥γ/3 范围内变

化时，三棘爪依次落入齿槽，推动棘轮转动

相应角度Ф2为γ≥Ф2≥γ/3 范围内γ/3 整数

倍。

棘轮机构设计的若干问题

图7.1.3-1所示为几种常用的棘轮齿形。

最常用的齿形为不对称梯形，如图(a)所示。

当棘轮机构承受载荷不大时，为便于加工，可选用三角形齿形。三角形的非工作面可作成直线型（如

图(b) 所示）和圆弧型两种（如图(c) 所示）。

(a) (b)

(c)

图

7.1.3-1

图7.1.3-2 由棘轮机构的工作原理可知，当棘爪在推动棘轮的过程

中，要求棘爪始终紧压齿面且顺利滑向齿根部。显然这同棘

爪与棘轮的轴心O 1、O 2的相对位置及棘轮齿面倾角α（齿面

与径向线的夹角）大小有关。

不考虑棘爪和棘轮齿接触面间的摩擦时，取轴心O 1、O 2

与棘轮齿顶点A 的相对位置满足

，即，且使棘轮齿面与径向线 AO 2重合，即α=0o，

如图 7.1.3-2所示。这样可使棘轮在承受同样载荷的情况

下，棘爪1的受力最小。

图7.1.3-3 实际上棘爪和棘轮齿接触面间存在摩擦，如图7.1.3-3所示。

N ── 棘轮齿对棘爪的法向反作用力； F ── 棘轮齿给予棘爪的摩擦力。 为了保证工作时棘爪顺利滑向棘齿根部而不被挤出，则应保

证使棘爪顺时针转动滑向齿根的力矩大于阻止棘爪滑向齿根的力

矩。也即保证以下关系

(7.1.3-1)

式中β为棘爪轴心位置角。

式(7.1.3-1)左侧为何种力矩？

法向反作用力N 使棘爪顺时针转动滑向齿根的力矩

式(7.1.3-1)右侧为何种力矩？

摩擦力F 阻止棘爪滑向齿根的力矩。

因为

f 和?分别为摩擦系数和摩擦角，一般取f=0.15 ~ 0.2。

由此得

由此可知，棘爪能顺利滑向齿根部的条件为：棘爪轴心位置角β应大于摩擦角?，即棘轮对棘爪的总反力

R 的作用线与轴心连线的交点应位于O 1与O 2之间。

因为β角与棘轮齿面法线位置有关，也即与齿面倾角α有关。为使棘爪受力尽可能小，通常取轴心O 1、O 2

和A 点的相对位置满足，则

α=β

故当取f=0.15 ~ 0.2时，齿面倾斜角α通常取10° ~ 15°。

设计时α角应根据齿根强度要求选定。负载大时，α应取值较小，必要时可取为零或负值。选定α后，再考虑摩擦角确定总反力R 的作用线，进而确定轴心 O 1的位置，保证满足条件β>?，且受力情况较好。

棘轮机构具有结构简单，制造方便和运动可靠等优点，但也有不足之处。

对于齿式棘轮机构，由于回程时棘爪在棘轮齿上滑行，齿尖容易磨损，并产生噪声。

为了使棘爪能顺利的啮入棘轮的轮齿，棘爪位移必须大于棘轮运动角的相应位移，这就不可

避免的存在空程和冲击。

机构传动方案设计

机构传动方案设计 设计方案要发散思维，参考资料文献关于机构传动方案设计知道怎么做吗？下面是小编为大家整理了机构传动方案设计，希望能帮到大家！ 这种方法是从具有相同运动特性的机构中，按照执行构件所需的运动特性进行搜寻。当有多种机构均可满足所需要求时，则可根据上节所述原则，对初选的机构形式进行分析和比较，从中选择出较优的机构。 常见运动特性及其对应机构 连续转动定传动比匀速平行四杆机构、双万向联轴节机构、齿轮机构、轮系、谐波传动机构、摆线针轮机构、摩擦轮传动机构、挠性传动机构等变传动比匀速轴向滑移圆柱齿轮机构、混合轮系变速机构、摩擦传动机构、行星无级变速机构、挠性无级变速机构等非匀速双曲柄机构、转动导杆机构、单万向连轴节机构、非圆齿轮机构、某些组合机构等往复运动往复移动曲柄滑块机构、移动导杆机构、正弦机构、移动从动件凸轮机构、齿轮齿条机构、楔块机构、螺旋机构、气动、液压机构等往复摆动曲柄摇杆机构、双摇杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构、空间连杆机构、摆动从动件凸轮机构、某些组合机构等

间歇运动间歇转动棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构、某些组合机构等间歇摆动特殊形式的连杆机构、摆动从动件凸轮机构、齿轮-连杆组合机构、利用连杆曲线圆弧段或直线段组成的多杆机构等间歇移动棘齿条机构、摩擦传动机构、从动件作间歇往复运动的凸轮机构、反凸轮机构、气动、液压机构、移动杆有停歇的斜面机构等预定轨迹直线轨迹连杆近似直线机构、八杆精确直线机构、某些组合机构等曲线轨迹利用连杆曲线实现预定轨迹的多杆机构、凸轮-连杆组合机构、行星轮系与连杆组合机构等特殊运动要求换向双向式棘轮机构、定轴轮系等超越齿式棘轮机构、摩擦式棘轮机构等过载保护带传动机构、摩擦传动机构等…………利用这种方法进行机构选型，方便、直观。设计者只需根据给定工艺动作的运动特性，从有关手册中查阅相应的机构即可，故使用普遍。 任何一个复杂的执行机构都可以认为是由一些基本机构组成的，这些基本机构具有下图所示的进行运动变换和传递动力的基本功能。

起升机构课程设计

摘要 随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，起重机在现代化生产过程中应用越来越广，作用愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。尤其是计算机技术的广泛应用，许多跨学科的先进设计方法出现，这些都促使起重机的技术进入崭新的发展阶段。 本起重机为16t桥式起重机。本课题主要对起重机的起升机构进行总体设计，起升机构有一台电动机，一台减速器，一台轮式制动器，一套卷筒装置和上滑轮装置构成。要求起重设备运行平稳,定位准确, 安全可靠, 技术性能先进。 本文简要地介绍了起重机的性能、结构、发展状况等，并参照《起重机设计规范》(GB3811-83)及《起重机设计手册》对起重机起升机构及其零部件进行设计计算，从方案论证到具体设计计算，充分发挥了计算机在整体设计中的作用，从而提高了设计质量、缩短了设计周期，提高了工作效率 关键词：起重机，桥式起重机，起升机构设计

Abstract With fast developments of the modern technology, the expansion of in dustrial production and the growth of the automatic level, applications of the carnes in the modern manufacture has been more and more extensive, the effect has been bigger and bigger. Higher and higher requirement has been caused. Especially, with the broad application of computer technology and the appearance of the advanced design method of a lot of inter discipline, which urge the technology of the carne into a brand-new seedtime. This carne is a kind of 16t bridge carnes for hydropowerstation. This paper focuses on design ofhoisting mechanism of the carne, including the main and assistanthoisting mechanism with electromotors, reducers, brake staffs, drumdevices and pulley gears. The carne is required to be stables, highaccuracy, safety, reliability and advanced technology. This text briefly i ntroduce the carne’s capability, structure, theactuality of development, and so on, referring to “Design criterion of carne” (GB3811-83) and design and calculate of thehoisting mechanism and its accessory in “Design handbook ofcarne”. From scheme demonstra ting to designing and calculating, ittakes full advantage of the computer in the whole design to raisethe quality of the design, cut the cycle of the design, improve thework efficiency. Key words: carne, Bridge Crane, design of the hoisting mechanism

棘轮机构设计举例(全)

请高手指点QQ 906468771 棘轮机构 科技名词定义 中文名称：棘轮机构 英文名称：ratchet mechanism 定义：含有棘轮和棘爪的主动件作往复运动，从动件作步进运动的机构。 所属学科：机械工程（一级学科）；机构学（二级学科）；其他机构（三级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 棘轮机构示意图 棘轮机构（ratchet and pawl），由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。 棘轮机构简介 棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。 棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现，在传递很小动力时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以

在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。 一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 2 棘轮机构的分类方式有以下几种： 按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构 齿式棘轮机构结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。该机构的缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。

桥式起重机的起升结构设计

目录 1 绪论 (1) 1.1 起重机的基本组成 (1) 1.2 起重机运行机构的基本构造及其特点 (1) 1.3 起重机运行机构的驱动方式 (2) 1.4 起重机设计参数 (5) 2 大车运行机构计算 (5) 2.1 确定传动方案 (5) 2.2 选择车轮与轨道并验算其强度 (6) 2.3 运行阻力计算 (7) 2.4 选电动机 (8) 2.5 验算电动机发热条件 (9) 2.6 选择减速器 (9) 2.7 验算运行速度和实际所需功率 (10) 2.8 启动时间验算 (10) 2.9 起动工况下减速器功率校核 (12) 2.10 起动不打滑验算 (12) 2.10.1 二台电动机空载时同时起动 (12) 2.10.2 事故状态 (13) 2.11 选择制动器 (15) 2.12 联轴器选择 (16) 2.12.1 运行机构高速轴的扭矩计算 (16) 2.12.2 低速轴的扭矩计算 (17) 2.13 浮动轴的验算 (17) 2.13.1 疲劳强度验算 (17) 2.13.2 静强度验算 (18) 3 回转小车运行机构计算 (19) 3.1 小车运行机构计算 (19) 3.2 选择车轮与轨道并验算其强度 (19) 3.2.1 车轮踏面疲劳计算 (20) 3.2.2 线接触局部挤压强度验算 (21)

3.3 运行阻力计算 (21) 3.4 选电动机 (22) 3.5 电动机发热条件验算 (23) 3.6 选择减速器 (23) 3.7 验算运行速度和实际所需功率 (23) 3.8 启动时间验算 (24) 3.9 起动工况下校核减速器功率 (25) 3.10 验算起动不打滑条件 (26) 3.11 选择制动器 (27) 3.12 高速轴联轴器及制动轮选择 (28) 3.12.1 高速轴联轴器计算扭矩 (28) 3.12.2 高速轴制动轮选择 (29) 3.13 低速轴联轴器选择 (29) 3.14 低速浮动轴强度验算 (30) 3.14.1 疲劳验算 (30) 3.14.2 强度验算 (31) 4 结束语 (31) 参考文献 (33) 致谢 (34)

棘轮机构练习题

棘轮机构练习题 一，填空题 1，将主动件的连续运动转换为时动时停的周期性运动的机构，称为间歇动动机构 2，棘轮机构主要由棘轮、棘爪和机架组成 3，槽轮机构的主动件是曲柄，它以等角速度做整周运动，具有径向槽的槽轮是 从动件，由它来完成间歇运动。 4，为保证棘轮在工作中的静止可靠和防止棘轮的反转，棘轮机构应当装有止回棘爪. 5、单圆销外啮合六槽轮机构，曲柄转一周需6秒，则槽轮每次运动转 60 度，每次停歇 5 秒。 6，在间歇运动机构中能将主动件的连续转动变成从动件的间歇转动的是＿棘轮机构＿和＿ 槽轮机构＿。 7，单圆销外啮槽轮机构，它是由曲柄＿圆柱销＿、＿带径向槽的槽轮＿以及机架等组成。 8，槽轮机构能把主动件的＿连续＿转动转换为从动件周期性的＿间歇＿运动。 9、有一双圆销槽轮机构，其槽轮有6条径向槽，当主动件拨盘转二圈时，槽轮完成＿4＿ 次动作，转过240 度。 10，在槽轮机构中，要使主、从动件转向相同，应采用＿内啮合＿槽轮机构。 二，判断题 1，间歇齿轮机构是由齿轮传动演变而来的，所以齿轮传动的传动比计算方法同样适用于间 歇齿轮机构。（×） 2，内啮合槽机构中槽轮的旋转方向与曲柄的旋转方向是一致的，而外啮合槽轮机构则相反。 （√） 3，槽轮机构中槽轮的转角大小是可以调节的（×） 4，槽轮机构的停歇和运动时间取决于槽轮的槽数和圆柱拨销数（√） 5，凸轮机构、棘轮机构、槽轮机构都不能实现间歇运动。× 6，单向间歇运动的棘轮机构，必须要有止回棘爪。（√） 三，选择题 1、六角车床的刀架转位机构是采用的（ C） Ａ，凸轮机构Ｂ，棘轮机构Ｃ，槽轮机构Ｄ，齿轮机构 2．拨盘转一周，槽轮作一次反向间歇转动的槽轮机构是＿＿A＿＿槽轮机构。 A．单圆销外啮合B．双圆销外啮合C．单圆销内啮合 3，某单圆销六槽外啮合槽轮机构，若主动件曲柄转一周，则槽轮转（ C）周 Ａ，1 Ｂ，1/4 Ｃ，1/6 Ｄ，1/8 4，槽轮机构的主动件在工作中做（ C） Ａ，往复摆动运动Ｂ，往复直线运动Ｃ，等速转动Ｄ，直线运动

棘轮机构设计举例全

棘轮机构设计举例全 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

请高手指点 棘轮机构 科技名词定义 中文名称：棘轮机构 英文名称：ratchet mechanism 定义：含有棘轮和棘爪的主动件作往复运动，从动件作步进运动的机构。 所属学科：（一级学科）；（二级学科）；其他机构（三级学科） 本内容由审定公布 棘轮机构示意图 棘轮机构（ratchet and pawl），由棘轮和棘爪组成的一种单向。棘轮机构常用在各种和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。 棘轮机构简介 棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。 棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑

过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和等实现，在传递很小动力时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。 一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 2 棘轮机构的分类方式有以下几种： 按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构 齿式棘轮机构结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构实现。该机构的缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用于高速。

20t桥式起重机起升机构-课程设计

1 起升机构方案的选择 起升机构一般由驱动装置(包括电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒等)、钢丝绳卷绕装置(包括钢丝绳、卷筒、定滑轮和动滑轮)、取物装置和安全保护装置组成。电动机驱动是起升机构的主要驱动方式。当起重量在50t以下时，常见的桥式起重机的起升机构布置方式如图1所示； 1-电动机；2-联轴器；3-传动轴；4-制动器；5-减速器；6-卷筒； 7-轴承座；8-平滑滑轮；9-钢丝绳；10-滑轮组；11-吊钩 图1起升机构配置方案 当起重量在20-30t时，常见的起升机构钢丝绳卷绕如图2所示。采用双联滑轮组，滑轮组倍率m=4。 图2 钢丝绳卷绕示意图

2 起升机构设计计算 2.1 钢丝绳、滑轮和卷筒直径的确定 2.1.1 钢丝绳的计算与确定 采用双联滑轮组，按t Q 20=，查取滑轮组倍率m =4； 钢丝绳所受最大拉力（载荷）： N Z P S Q 26020 98.08204000 max =?= = 滑 η （式1） 式中 Q P ——最大载荷， ()()N g Q Q P G Q 2040001040020000=?+=+= 其中 kg Q Q G 40002.0==； Z ——悬挂吊重的钢丝绳分支数，8422=?==m Z ； 滑η——滑轮组效率，滑η=0.98； 所选钢丝绳的直径应满足： max S C d ≥ （式2） 260201.0= mm 1.16= 式中 d ——钢丝绳直径； m ax S ——钢丝绳最大静工作拉力； C ——选择系数，根据《起重机械》表2-4，() N mm C /1.0=； 取钢丝绳直径mm d 18=，捻向：交互捻；选择钢丝绳型号为： 178167019618ZS S NAT +? 119 19968918/-T GB 2.1.2 滑轮和卷筒直径的确定 按钢丝绳中心来计算滑轮与卷筒的最小直径： hd D =min ； （式3） 式中 min D ——按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒的最小直径； d ——钢丝绳直径； h ——与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数，根据《机械设计手册》 表8.1-61，对滑轮1h =20，对卷筒2h =18； 根据(式1-3)，得

朱明zhubob机械设计基础第四章四杠机构、凸轮及棘轮习题答案

第四章 1．构件和零件有何不同？ 构件是运动的基本单元，而零件是制造的基本单元。一个构件中可以包含多个固联在一起的零件，一个单独的零件可以是一个最简单的构件。 2．试述四杆机构中曲柄、摇杆、连杆和机架的特性。 曲柄：连架杆中，能作整周回转的杆件称为曲柄；摇杆：连架杆中，只能作往复摆动的杆件称为摇杆；机架：机构中固定不动的构件。 3．简要总结四杆机构中曲柄存在的条件。 （1）最短杆与最长杆的长度之和小于或等于其他两杆长度之和。 （2）连架杆和机架中必有一个是最短杆。 4．在四杆机构中满足什么条件可以组成曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构？ 以与最短杆相邻的杆件为机架，均为曲柄摇杆机构。 以最短杆为机架，为双曲柄机构。 以与最短杆相对的杆件为机架，为双摇杆机构。 5．什么是“死点”？在什么情况下发生？“死点”与“自锁”有何区别？ 机构中从动件与连杆共线的位置称为机构的死点位置.机构之所以出现死点,是因为原动件是作往复运动的构件,导致机构一定出现连杆与从动件共线.自锁是机械在给定方向的驱动力作用下，由于摩擦原因无论驱动力多大都不能使机械运动的现象。当机构处于死点位置时，从动件将发生自锁，出现卡死现象；或受到突然外力的影响，从动件则会出现运动方向不确定现象。 6．什么是连杆机构的急回特性，什么是极位夹角，二者有何联系？ 主动件做等带速运动，从动件空回行程平均速度大于工作行程平均速度的特性，称为连杆机构的急回特性。主动件为曲柄而从动件有极限位置的平面连杆机构，其极位夹角θ为曲柄的回程运动角2?的补角平面连杆机构有无急回特性取决于有无极位夹角，θ = 0，则机构没有急回特性。而机构急回运动的程度取决于极位夹角θ的大小，θ越大，K 越大，机构的急回特性越显著。 7．某四杆机构如图4-101所示，各杆尺寸为AB = 150 mm 、BC = 240 mm 、CD = 400 mm 、DA = 500 mm ，问：（1）该机构属何种类型？（2）写出AB 、BC 、CD 、DA 四杆的名称。 A B C D 150 240 400 500 mm 图4-101 双摇杆机构 AB 连杆 BC 、DA 连架杆 CD 机架 8．试述凸轮机构的组成、分类及其在机构中的作用。 凸轮机构由凸轮、从动件和机架这3个基本构件及锁合装置（如弹簧等）组成，是一种高副

桥式起重机起升机构设计说明书

一、起升机构 1.1、桥式起重机起升机构设计参数 1.2、起升机构布置和吊钩组设计 1.3、部件选择与安装 1.3.1、钢丝绳 设计参数 桥架形式双梁箱型 额定起重量（吨）25 起升高度(米) 10 跨距28 工作级别A4 运行结构大车 JC 40% 大车速度 1.6 小车速度0.63 起升速度0.043 按照构造宜紧凑的原则,决定采用下图的传动方案： 主起升机构简图 该方案采用平行轴式布置方案，即卷筒轴线、电动机的轴线以及高速浮 动轴、减速器的输入、输出轴之间都是平行的。 桥式起重机上的双联滑轮组 采用双联滑轮组，钢丝绳的最大静拉力[9]： 3197 . 45174 98 .0 1 96 .0 3 2 255000 1 2 S 2 1 max= ? ? ? = ? = ????? ?η η ηz m Q (N) max S=4517.3197 N

1.3.2、滑轮和滑轮组 式中0 Q ——起升量和吊具自重的总和，计算时如下： 251125 ) 025 .0 1( 8.9 25000 ) 025 .0 1( Q0= + ? ? = + =Q m ——滑轮组的倍率， 4 = m ； z η ——滑轮组的传动效率； 6 .9 = z η 1 η 、2 η ……——导向滑轮效率[10]。 下面按选择系数C确定钢丝绳直径d(mm). MAX S C d≥ 工作级别取M4，2 b 1700mm N = σ， ) (4. 153149 5.4 32 . 34033 N n S F MAX = ? = ? ≥ n——钢丝绳安全系数，查表知n=4.5； 由破断拉力，初选6 19+NF，d=15mm 515 .0 5.7 3.14 91.04 2 = ? = ω 所以088 .0 1700 4 14 .3 515 .0 85 .0 5.4 4 = ? ? ? = = σ π ω b k n C mm S MAX 23 . 16 34033 088 .0 C d= ? = ≥, 所以，取19.5mm d= 定型：选用19.5NAT6(9+9+1)+NF1700ZS14700GB1102-74 1构造和材料的确定 本设计中滑轮承受负载较大，为了减轻滑轮重量，使用型号为 ZG270-500的铸钢滑轮，强度和冲击韧性都很高。 2滑轮尺寸的确定 滑轮直径 ()331.5 5. 19 1- 18 1- = ? = ? ≥d h D） （(mm) 式中D0——按钢丝绳中心计算的滑轮直径(mm)； d——钢丝绳直径(mm)； h——轮绳直径比系数，与机构工作级别和钢丝绳结构有关。 根据钢丝绳的直径和计算得到的滑轮直径选用标准的铸造的E1型 251125 Q0=N 4 = m 19.5mm d= 钢丝绳型号： 19.5NAT6(9+9+1) +NF1700ZS14700 GB1102-74

起重机起升机构的组成及安全设计计算

起重机起升机构的组成及安全设计计算 1．起升机构组成 起升机机构由驱动装置、传动装置、卷绕系统、取物装置、制动器及其他安全装置等组成，不同种类的起重机需配备不同的取物装置，其驱动装置亦有不同，但布置方式基本上相同。典型起升机构平面布置见图8-1。 图8-1 起升机构传动简图 1-电动机 2-联轴器 3-制动器 4-减速器 5-联轴器 6-卷筒 7-钢丝绳 8-吊钩滑轮组 9-上升极限位置限制器 起重量超过10t时，常设两个起升机构：主起升机构（大起重量）与副起升机构（小起重量）。一般情况下两个机构可分别工作，特殊情况下也可协同工作。副钩起重量一般取主钩起重量的20%--30%； （1）驱动装置。大多数起重机采用电动机驱动，布置、安装和检修都很方便。流动式起重机（如汽车起重机、轮胎起重机等）以内燃机为原动力，传动与操纵系统比较复杂。 （2）传动装置。包括减速器、联轴器和传动轴。减速器常用封闭式的卧式标准两级或三级圆柱齿轮减速器，起重量较大者有时增加一对开式齿轮以获得低速大力矩。为补偿吊载后小车架的弹性变形给机构工作可靠性带来的影响，通常采用有补偿性能的弹性柱销联轴器或齿轮联轴器，有些起升机构还采用浮动轴（也称补偿轴）来提高补偿能力、方便布置并降低磨损。 （3）卷绕系统。它指的是卷筒和钢丝绳滑轮组。桥架类型起重机采用双联滑轮组，单联滑轮组一般用于臂架类型起重机。 （4）取物装置。它是根据被吊物料的种类、形态不同，采用不同种类的取物装置。取物装置种类繁多，使用量最大的是吊钩。 （5）制动器及安全装置。制动器既是机构工作的控制装置，又是安全装置，因此是安全检查的重点。起升机构的制动器必须是常闭式的。电动机驱动的起重机常用块式制动器，流动式起重机采用带式制动器，近几年采用了盘式制动器。一般起重机的起升机构只装配一个制动器，通常装在高速轴上（也有装在与卷筒相连的低速轴上）；吊运炽热金属或其他危险品，以及发生事故可能造成重大危险或损失的起升机构，每套独立的驱动装置都要装设两套支持制动器。制动器经常利用联轴器的一个半体兼作制动轮，即使联轴器损坏，制动器仍能起安全保护作用。 此外，起升机构还配备起重量限制器、上升极限位置限制器、排绳器等安全装置。 2．起升机构的工作原理 电动机通过联轴器（和传动轴）与减速器的高速轴相连，减速器的低速轴带动卷筒，吊钩等取物装置与卷绕在卷筒上的省力钢丝绳滑轮组连接起来。当电动机正反两个方向的运动传递给卷筒时，通过卷筒不同方向的旋转将钢丝绳卷入或放出，从而使吊钩与吊挂在其上的物料实现升降运动，这样，将电动机输入的旋转运动转化为吊钩的垂直上下的直线运动。常闭式制动器在通电时松闸，使机构运转；在失电情况下制动，使吊钩连同货物停止升降，并在指定位置上保持静止状态。当滑轮组升到最高极限位置时，上升极限

棘轮机构设计举例全

请高手指点 棘轮机构 科技名词定义 中文名称：棘轮机构 英文名称：ratchet mechanism 定义：含有棘轮和棘爪的主动件作往复运动，从动件作步进运动的机构。 所属学科：（一级学科）；（二级学科）；其他机构（三级学科） 本内容由审定公布 棘轮机构示意图 棘轮机构（ratchet and pawl），由棘轮和棘爪组成的一种单向。棘轮机构常用在各种和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。 棘轮机构简介 棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。 棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和等实现，在传递很小动力时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。 一棘轮机构(ratchet mechanism)的基本型式和工作原理 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮

棘轮机构的原理

棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。 棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现，在传递很小动力 棘轮机构示意图 时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，可应用多棘爪棘轮机构。 图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空 棘轮机构的基本模式和工作原理 套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。 棘轮机构的主要用途有：间歇送进、制动和超越等，以下是应用实例。

间歇送进 图示为牛头刨床，为了切削工件，刨刀需作连续往复直线运动，工作台作间歇移动。当曲柄1转动时，经连杆2带动摇杆5作往复摆动；摇杆5上装有双向棘轮机构的棘爪3，棘轮4与丝杠6固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动，从而使螺母（即工作台）作间歇进给运动。若改变驱动棘爪的摆角，可以调节进给量；改变驱动棘爪的位置（绕自身轴线转过180°后固定），可改变进给运动的方向。 制动 图示为杠杆控制的带式制动器，制动轮与外棘轮2固结，棘爪3铰接于制动轮4上A点，制动轮上围绕着由杠杆5控制的钢带6。制动轮4按逆时针方向自由转动，棘爪3在棘轮齿背上滑动，若该轮向相反方向转动，则4轮被被制动。 超越 图示的棘轮机构可以用来实现快速超越运动。运动由蜗杆传到蜗轮，通过安装在蜗轮上的棘爪3驱动棘轮 棘轮机构超越 固连的输出轴5按图示方向慢速转动。当需要轴快速转动时，可按输出轴的方向快速转动输出轴上的手柄，这时由于手动转速大于蜗轮转速，所以棘爪在棘轮齿背滑过，从而在蜗轮继续转动时，可用快速手动来实现输出轴超越蜗轮的运动。 棘轮机构的设计主要应考虑：棘轮齿形的选择、模数齿数的确定、齿面倾斜角的确定、行程和动停比的调节方法 棘轮齿形的选择

棘轮手动压机设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告题目棘轮手动压机设计 专业名称 班级学号 学生姓名 指导教师 填表日期年月日

说明 开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。但每个专业填写内容应保持一致。

一、选题的依据及意义： 毕业设计（论文）选题的原则要根据教学计划中所制定的培养目标要求，能达到综合训练为目的，有利于培养学生独立工作能力，巩固和提高所学知识。应尽量选择既满足教学基本要求，又结合生产、科研实际的题目。可根据学生的特点，结合个人的实际工作选择题目。机械产品设计类型依据特点分为开发型、改进型、技术引进等三种类型。机械产品设计要求具有有效性、经济性、工艺性和外观质量。 题目类型 主要包括:机械设计类、工艺工装设计类、机电产品设计、液压系统及装置设计、电气控制系统设计等。(所有专业课程的内容，结合生产实际都行) 题目示例60吨压力机液压系统与控制系统设计 压力机机械结构设计，液压系统设计，控制系统设计。 由于我国压力机技术相比国外落后点，大型的压力机和用于数控的比较欠缺，作为在校大学生，我就选棘轮式手动压力机。手动压力机制造简单，操作方便，造价费用低廉。在更多的方面大型的压力机起不到作用。所以选棘轮式的是对棘轮机构有所掌握。 依据： （1）体现我国机械加工中冷压工艺的实际发展需要 直接面向我国机械加工的当前实际，考虑今后发展趋向；压力机在制造领域和应用领域的重要地位，努力实现标准化与自动化。 （2）满足毕业设计的内容规定要求 机械专业毕业设计内容包含初步设计和技术设计两大部分。毕业设计不是相关课程设计内容的简单组合与重复，否则将对完成基本训练和培养独立工作能力极为不利。设计题目具有较完整的设计原始资料，包括所要设计的设备的原始数据（工作压力、底座尺寸、压力机高度、最大工作行程等）相关使用要求、运动分析、总体强度受力分析、齿条工艺规程设计、成本核算等，这些原始资料都来自实有机械设备的设计实践。 （3）适应专业科技知识的实际水平 由于学时有限，在校所学专业课程知识的深、广度难以满足中型、大型设备设计

4起升机构计算(10.01)解析

桥(门)式起重机起升机构设计计算 1 范围 本标准规定了电动桥式（或门式）起重机起升机构设计计算的要求，计算步骤，计算方法和公式及其相关计算参数的选取，标准还提供了Excel 电子表格的计算书，设计者输入初始参数及选定相关计算参数并输入后，按程序自动完成计算。 本标准计算主要针对本企业常用起升机构结构型式，对其它类别起重机或其他结构型式的起升机构的设计计算可参照应用。 本标准相关内容符合GB/T3811—2008 起重机设计规范。 起升机构设计计算包括: a) 钢丝绳选择计算 b) 卷绕参数选择计算 c) 电动机选择和校核计算 d) 减速器选择计算 e) 制动器选择计算 f) 选择联轴器 g) 传动零部件验算 h) 钢丝绳卷绕时的偏角验算 i) 验算下降制动距离 2 起升机构计算初始参数 设计计算首先应提供起升机构设计的初始参数，包括： Q —额定起重量，单位（ t ） V —起升速度，单位（m/min ） H —起升高度，单位（ m ） 机构的工作级别 机构的接电持续率，JC 值 未能提供接电持续率时，但已知机构工作级别的，可按下表选择电动机的接电持续率 设备使用环境温度，单位（C°） 设备使用地点海拔高度，单位（m ） 3钢丝绳选择计算 3.1 计算总起重量G t ，单位（ t ），按下式计算： 式中： Q —额定起重量，单位（ t ），已提供； s j t G G Q G ++=

G s —钢丝绳重量，单位（ t ），设计提供或估算，当H <50m 时，可取G s =0； 3.2 计算钢丝绳最大工作静拉力S max ，单位（N ）， 按下式计算： 式中： G t —总起重量，单位（ t ），已确定； a —卷筒绕入钢绳股数 ，按下式计算： s t Z Z a ×= Z t —卷筒个数，设定； Z s —单个卷筒绕入钢绳数，设定； i r —卷绕倍率 设定； ηd —卷筒（或单个滑轮）传动效率，设定； 滚动轴承取0.98，滑动轴承取0.96。 ηp —滑轮组传动效率 ，按下式计算： () d r i d p i r ηηη-?-=11 3.3计算钢丝绳选择系数 C ， 按下式计算： 式中： n 注：对于吊运危险荷重的起重用钢丝绳，一般应比设计工作级别高一级的工作级别选择表中的钢丝绳选择系数C 和钢丝 绳最小安全系数n 值。对起升机构工作级别为M7、M8的某些冶金起重机和港口集装箱起重机等，在使用过程中能监控钢丝绳劣化损伤发展进程，保证安全使用，保证一定寿命和及时更换钢丝绳的前提下，允许按稍低的工作级别选择钢丝绳；对冶金起重机最低安全系数不应小于7.1 k ’— t σ— 钢丝的公称抗拉强度，单位（N/mm 2），设计选定。 一般可选：1570， 1670， 1770 特殊可选：1870， 1960， 2160 3.4 所选钢丝绳最小直径d min ，单位（mm ）, 按下式计算: 3.5 根据d min 的计算值和钢丝绳产品规格的参数值选取钢丝绳，并确定所选钢丝绳型号、直径d ，单位（mm ）和 最小破断拉力S j ，单位（kN ）。

棘轮设计举例说明

棘轮的设计 大家可以按照下面的步骤来进行设计，实际问题再实际分析！！！！ (1)棘轮的设计 棘轮的齿数，如果系手摇绞车所用，大约为8~16齿 的程度。本设计取z=14。 作为中间轴的力矩，为制动器之项的回转力矩 Mt = (作用於制动轮的回转力)x(制动轮的半径) = ＴxＲB Ｔ=258kg ＲB=12.5cm 代入 Ｍt=258x12.5=3225kgcm p=3.75*( Ｍt/(z*sb*Ｋ))0.333以上记之值代入 z=14 sb=300kg/cm2 Ｋ=(0.5~1.0) 取0.8 P=3.75(3225/14/300/0.8)0.333=36mm 模数m = p/p = 36/3.14 ≒11.46 ≒12 m = 12 p = m*p = 12 x 3.14 ≒37.7mm 齿的高度h = 0.35p = 0.35x37.7 = 13.195mm = 14mm 齿尖的厚度c = 0.25p = 0.25x37.7 = 9.42 = 10mm 棘轮的外接直径D = m*z = 12x14 = 168mm 棘轮的宽度b = Ｋ*P = 0.8*37.7 = 30.16mm = 30mm 掣子的角度a=15° 对棘轮的压力的压溃强度 由sc = Ｔ/(bh)，Ｔ= 2Ｍt/Ｄ之值代入 Ｍt= 3225kgcm Ｄ= 16.8cm b = 3cm h = 1.4cm sc= 3225x2/16.8/3/1.4 =91.4kg/cm2=0.914kg/mm2 容许压应力的范围0.5~1.0kg/mm2，所以上记之值在此 范围内不会因受压缩而压溃 (2)掣子轴的设计 掣子轴的直径为d 在掣子轴发生弯曲力作用，故其弯曲

棘轮机构及其应用

棘轮机构及其应用 陈连鹏 摘要：通过对棘轮机构的分析，从工作原理上将其分为齿啮合式棘轮机构和摩擦式棘轮机构。并根据其结构特点，对其进行应用分析。通过棘轮机构实现间歇送进功能，并由其特点进而实现制动功能，以及通过对棘轮机构的应用，实现“从动”超过“主动”的超越作用等。 关键词：间歇送进；制动；超越 引言 棘轮机构在机械类产品中应用广泛，占据一定地位。由于其结构简单，易于制造，运动可靠,传递运动较平稳，无噪音等特点，被广泛应用，因此本文主要围绕棘轮机构的特点及其应用进行讨论。 1.棘轮机构结构特点 棘轮是一种间歇运动机构。当在主动件连续运动时,从动件能够产生周期性的间歇运动。机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时， 棘轮作单向的间歇运动。 轮齿式棘轮机构结构简单，易于制造，运动可靠，从动棘轮转角容易实现有级调整，但棘爪在齿面滑过引起噪声与冲击，在高速时尤为严重。故常于低速、轻载的场合用作间歇运动控制。 摩擦式棘轮机构传递运动较平稳，无噪音，从动件的转角可作无级调整。但难以避免打滑现象，因而运动准确性较差，不适合用于精确传递运动的场合。 2.棘轮机构的应用范围及应用实例 棘轮机构在机械类产品中分布广泛，一些大型的车床，起重机等机械上均有涉及。它的主要用途有：间歇送进、制动和超越等。 间歇送进：牛头刨床，为了切削工件，刨刀需作连续往复直线运动，工作台作间歇移动。当曲柄转动时，经连杆带动摇杆作往复摆动；摇杆上装有双向棘轮机构的棘爪，棘轮与丝杠固连，棘爪带动棘轮作单方向间歇转动，从而使螺母（即工作台）作间歇进给运动。若改变驱动棘爪的摆角，可以调节进给量；改变驱动棘爪的位置（绕自身轴线转过180°后固定），

棘轮设计

名称符号计算公式 ρ=πm1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、10、模数m 12、14、16、18、20mm 棘轮齿高h一般取h=0.75m 棘轮齿顶厚a一般取a=m 棘轮齿顶圆直径da da=mz 棘轮根圆直径df df=da-2h=da-1.5m 棘轮齿槽夹角θθ=60o或θ=55o(视铣刀角度而定） 棘轮齿槽圆角半径r 一般取r=1.5mm 棘轮厚度 b 铸钢b=1.5-4mm;锻钢b=1～2mm 棘爪工作长度l l=2p=2πm 棘爪高度h1m≤2.5时，h1=h+(2～3)mm;m=3～5时h1=(1.2～1.7)m 棘爪尖顶圆角半径r1一般取r1=2mm 棘爪底长度a1a1=(0.8～1)m 棘轮机构的设计 1.棘轮与棘爪的轴心位置 在棘轮机构工作时，棘爪给棘轮轮齿的作用力沿A方向(视棘爪为二力构件)，在相同推力的情况下，为了能使棘2．棘轮的齿面偏斜角α，棘爪进入棘轮的齿槽时在A点处开始接触，此时棘爪上受到棘轮齿面法向反力N和摩擦力Ff的作用。为了使棘爪能顺利地进入齿槽底部，通常将棘轮齿面做成 与半径02A成一定的夹角α，这一偏斜角称棘轮的齿面偏斜角，一般取α=lO°～l 5°。3．棘

轮机构的主要参数 （1）．棘轮齿数z根据工作要求选定。轻载时齿数可取得多些，可达250齿；载荷较大时，齿数取少些，通常取z=8～30。例如牛头刨床横向进给机构中的丝杠，其导程L=6mm,要求最小进给量为0.2mm,若棘爪每次拨过一个齿，则棘轮的最小转角为： 所以棘轮的最少齿数z=360o/12o=30。 （2）．棘轮齿距ρ相邻两齿齿顶圆周上对应点间的弧长，mm （3）．棘轮模数m棘轮齿距ρ与π之比，即ρ=πm。 （4）．齿顶圆直径da齿顶圆直径可由公式da=mz求得。 齿数z和模数m确定后，棘轮机构的其他几何尺寸，可由公式算出

起升机构的计算

第二节起升机构的计算 例1．滑轮组、钢丝绳、卷筒和滑轮直径的选择。所设 计的龙门起重机起升机构的布置系统如图18所示。 钢丝绳直接绕到卷筒上的起升机构一般采用复滑轮 组以保证吊重在各种高度位置时能垂直运动，同时使卷筒 两端的轴承负荷和小车两侧的轮压一致。起重量为12.5 吨的起重机采用倍率U＝2的复滑轮组（a=2）（算近似按 表10选取倍率）。 1、按求钢丝绳的直径： dmin>C*(Smax)0. 5 1)提升吊重时绕上卷筒的钢绳最大张力按下式求得： Smax=Q/Zη滑=12500/4/0.985=3172kg 式中:Z——悬挂吊重的钢绳分支数, Z＝u*a=2=2*2=4 η滑——滑轮组效率。 2)确定C值： （1）龙门起重机起升机构由表2-4，确定工作级别为M6， （2）按钢丝的抗拉强度为1850Mpa（106N/m2=N/mm2）,查表2-11得C=0.106 dmin>C*(Smax)0. 5=0.106*31720. 5=6.00mm 2、按破断力选择钢丝绳 S破≥Smax*n绳=3170*6＝19000公斤 式中: n--绳钢丝绳安全系数，龙门起重机起升机构由表2-4得工作级别为M6，按表2-11选取n=6。 选择结构为6*25（1＋6; 6＋12）＋1，的交捻有机芯线接触钢绳；钢丝计算强度极限σb=1850Mpa(185公斤／毫米2)时，取钢绳直径d绳=19.5毫米，有效面积（所有钢丝的截面积和）F绳=141.16毫米2；取钢绳直径d=17.5mm, 钢丝绳的截面积和F绳=111.53毫米2。 取钢绳直径d绳=19.5毫米， 破断拉力S破=σb* F绳=1850*141.16=21146公斤≥Smax*n。

10t起升机构计算说明书

《能力拓展训练》 设计计算说明书及图纸 班级： 姓名：学号： 参考文献：（不少于5篇） 1、《起重机设计手册》，张志文等主编，中国铁道出版社，1997年版。 2、《港口起重机械》，蒋国仁主编，大连海事大学出版社，1995年版。 3、《港口起重机械》，蒋国仁主编，大连海事大学出版社，1995年版。 4、《机械设计手册软件版》，2008年版。 5、《机械设计课程设计》，第二版，唐增宝等主编，1999年版。 成绩 备注：成绩等级：优（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下为不及格。

10t起升机构设计计算说明书 一、设计参数： 起重量：Q=10t 机构工作级别：M5JC=25% 起升高度：H=15m 起升速度：v=7.5m/min 倍率：m=1 二、起升机构传动方案 1.驱动装置布置方式： 此次设计采用电动机与卷筒并列布置，电动机通过标准减速器带动卷筒转动，电动机与卷筒之间使用补偿型的联轴器，用以补偿安装误差；减速器与卷筒之间有齿形接手与齿形联轴器。卷筒采用双联形式，滑轮组倍率为1，并使用两个导向滑轮。 2.传动方案简图： 传动方案简图如下： 三、起升机构设计计算 （一）钢丝绳及卷筒的选择

1、钢丝绳选型计算： 1.1、钢丝绳净拉力计算：ｄ 组ηη..2m Q S i =； 其中1010100Q KN =?=， m =1, 1η=组，0.98η=ｄ 故：3 100 53.122110.98 i S KN = =???。 1.2、钢丝绳的选型： 安全系数：n=5， 破坏拉力：0553.12265.6KN i F nS ==?=； 钢丝绳直径：d =22mm ， 22NAT6?19S+NF1670ZS266.0178.0GB/T8918-1996 2、滑轮选型计算： 槽底直径：D ≥ed=20×22=440 mm , 取滑轮直径：D=450 mm ， 滑轮A22?450-60 JB/T 9005.3-1999 3.卷筒几何尺寸计算： 3.1、卷筒槽底直径：(1)(181)22374D e d mm ≥-=-?=绳 取D= 400mm 。 卷绕直径：0422D D d mm =+= 3.2、卷筒长度： max 010.1510001( )325358. 3.14422H m L Z p mm D π???? =+=+?=????? ， 取L0＝360mm 节距p=25mm L 1=25mm, L 2≈3p=75mm,L 3=100mm L=2(L 1 + L 2+L 0)+L 3=2×(25+75+360)+100=1020mm 3.3、卷筒壁厚：δ=d=22mm