齿式棘轮机构的运动设计

　　1.棘轮轮齿的偏斜角

　　图4-5所示为棘爪的受力分析。为使棘爪所受的力最小，棘轮齿顶A和棘爪转动中心O的连线应垂直于棘轮半径O1A，即O2AO=90°。轮齿对棘爪的作用力有：正压力FN和摩擦力Ff。Fn对O轴线的力矩FnO2A sin a 有驱使棘爪滑向齿根的倾向.摩擦力Ff有使棘爪与齿脱开的倾向.为了使棘爪能顺利地滑入齿根,并自动压紧齿根,就要求棘轮齿面与径向线O1A成a角,a为棘齿的偏斜角,其大小可如下求出。

　　2.棘轮棘爪的几何尺寸计算

　　当选定齿数和按照强度要求确定模数m(m定义参见第五章)之后,棘轮和棘爪的主要几何尺寸按表4-1给出的公式计算。

　　3.棘轮转角的调节

　　根据工作要求，棘轮的转角常常需要调节，调节方法有两种：其一是变更摆杆的摆角。如图4-6a所示，用曲柄摇杆机构来带动棘爪，可用改变曲柄长度的方法来改变摆杆的摆角。其二主动件摆角的大小不变，如图4-6b所示，在棘轮上加一遮板，用以遮盖摆杆摆角范围内棘轮上的一部分齿。这样，当摆杆逆时针方向摆动时，棘爪行程的一部分先在遮板上滑过，不与棘轮的齿接触，然后才嵌入棘轮的齿尖推动棘轮转动。被遮板遮住的齿越多，则棘轮每次转动的角度就越小。只要适当变更遮板的位置，就可以改变棘轮转角的大小。