棘轮机构的参数化设计

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棘轮机构的参数化设计棘轮机构以其结构简单、工作可靠等优点，在各类
机械设备中广泛应用，多用于进给、转位或分度、制动、
超越、计数等诚。对常用机构开发参数化设计系统
是现代设计发展的必然。现有文献对凸轮机构、连杆
机构、带轮传动、槽轮机构等参数化设计的研究已经比
较深入l-3J，而有关对棘轮机构的参数化设计系统研
究的文献尚较欠缺。我们首先建立了棘轮机构设计的
数学模型，利用VB对AutoCAD二次开发技术开发了
棘轮机构的参数化设计系统，当输入相关设计参数后，
能够自动计算棘轮机构的结构参数；在给定棘轮机构
的受力条件下，系统能够对设计结果进行自动校验；并
根据需要输出棘轮机构各构件的CAD工程图形。该
系统可以方便地实现棘轮机构的参数化设计，用于棘
轮机构的分析、数控加工以及计算机辅助教学中。文
中以齿式棘轮机构的设计为例进行介绍。
棘轮机构可分为齿式和摩擦式两大类，每类中又
有几种不同的结构形式。本文中主要对齿式棘轮机构
(不对称齿、三角形齿)进行研究。
(1)齿形 常应用的棘轮齿形包含不对称梯形齿，
直线三角形齿，圆弧三角形齿及对称矩形齿。本文中我
们主要以设计不对称梯形齿和三角形齿为例说明HJ。
(2)棘轮齿数名和棘爪数f 齿数z与棘轮最
小转角0(又称齿距角)有关。021r/z，它由工艺条件
确定。选择齿数z时，应兼顾到齿距P不能太小，否
则棘齿的强度将受影响。通常情况下可取彳8-30。
-般情况下，痊爪数l。但当载荷大，且齿
数z受尺寸限制只能很少时，棘轮齿距角0较大，棘轮
每次摆角可能小于0值，此时棘爪将不能进入棘轮齿
内拨动棘轮，也有采用多个棘爪的情况。
(3)棘轮模数m和齿距P 与齿轮相同，棘轮
的大小以模数m表示，但棘轮的标准模数在顶圆上。
应该注意的是：当棘轮机构承受的载荷较大或用