齿式棘轮机构

　　图4-1所示的齿式棘轮机构主要由棘轮2、棘爪3、5和摆杆1组成。棘轮2与从动轴4用健连接，棘轮通常带有单相齿。摆杆1空套在从动轴4上，可以自由摆动。当摆杆作逆时针方向摆动时，摆杆1上用转动副连接的驱动棘爪3推动棘轮2作回转运动，这时止回棘爪5在棘轮的齿背上滑过。当摆杆顺时针方向摆动时，棘爪3在棘轮的齿背上滑过，而止回棘爪5则阻止棘轮随同摆杆顺时针方向转动，使棘轮静止不动。这样，当摆杆作往复摆动时，就实现了棘轮的单方向的步进转动。

　　根据棘轮机构的运动情况，它又可分为：

　　(1)单动式棘轮机构(图4-1)，其特点是主动杆往复摆动一次时，棘轮只能单向步进转送一次，

　　(2)双松式棘轮机构(图4-2)，其特点是摆杆往复摆动时都能使棘轮沿单一方向转动。图4-2a驱动棘爪3做成直头的，图4-2b驱动棘爪3做成钩头的。

　　齿式棘轮机构具有结构简单、制造方便和运动可靠等特点，故在各类机械中广为应用。但是齿式棘轮机构也有其缺点：棘爪在棘轮齿面上滑行时硬起噪音和齿尖磨损;在其运动的开始和终止时产生刚性冲击，运动的平稳性差;棘轮每次步进运动转过的角度常比摆杆的摆角小，因此加大了空程;动、停时间之比，取决于驱动摆杆的机构参数。因齿式棘轮机构只能有极地调整棘轮的转角，每次运动时至少要转过一个齿，且每次转角不变，故齿式棘轮机构不宜用于高速传动。

　　棘轮机构也常在各种机械中起超越作用，其中最常见的例子之一是自行车的传动装置。自行车后轴上所谓的“飞轮”，实际上就是内齿合棘轮机构。如图4-3所示,"飞轮"3的外圆周是链轮,内圆周制成棘轮轮齿,当脚蹬板,由链轮1和链条2带动轮“飞轮”3顺时针方向转动，棘爪4安装于后轴5上。飞轮3内侧的棘齿通过棘爪4的作用，带动后轮轴5顺时针方向转动，驱使自行车向前进。但人经常需要歇脚休息或下坡时不需要蹬踏板，而自行车必须照常行驶。即当自行车向前时，如果令踏板不动(链条停止时)，飞轮也停止转动，此时后轴5上的棘爪4则不起作用并受伯沿着“飞轮”内侧的脊背不断滑过。因而，后轮轴5将在自行车的惯性作用下超越“飞轮”3而继续转动，产生一种“从动”超过“主动”的超越作用，实现不蹬踏板的自由滑行。