单向机构

出处：按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册中》第1853页（2674字）

单向机构，是指从动件在主动件的驱动下作定向移动或定向转动的机构。单向机构中的主动件，是通过一些特殊的联接形式来驱动从动件的。其特点是，当主动件改变方向时，从动件仍按原方向运动或静止不动。

在单向机构中，大部分都具有这样一种特点，即当从动件的转速超过主动件时，主动件就不再起驱动作用。通常称这类单向机构为超越机构。多数单向机构具有超越功能。超越离合器用途甚广。

例5．2-127 爪式无声棘轮单向机构

构件1、2及棘轮5均空套在轴6上，构件2设有柱销a、b。当主动摆杆1顺时针方向转动时，通过销b带着2、3和棘轮5一起转动；当1变向逆时针转动时，通过杆4将棘爪3抬起，与棘轮5脱啮，并通过销a带着2、3无声逆转，棘轮5此时静止不动。综上，棘轮5仅作顺时针方向的转动或者静止不动。

例5．2-128 双动棘轮单向机构

图a)中，主动曲柄1通过连杆2带动滑块3作往复移动。当3左移时，棘爪6带动棘轮5顺时针向转动，而棘爪4在棘轮上滑动；当3右移时，6在棘轮上滑动，而由棘爪4推动棘轮仍按顺时针向转动。其特点是棘轮作单向脉冲式转动。此机构可用在脉冲计算器中作计算装置。图b)为双动端面棘轮单向机构，其原理相同。

例5．2-129 双动棘齿条单向机构

主动摆杆1绕固定支点A作往复摆动。当1向下摆时，使棘爪2推动齿条4左向移动；当1向上摆动时，由棘爪3推动齿条4向同一方向移动。其特点是齿条4作单向脉冲式移动。

例5．2-130 棘爪-棘轮超越式单向机构

主动内棘轮1逆时针向转动时，从动轴3静止不动。1顺时针向转动时，若n₁＞n₃，则通过棘爪2带动从动轴3作同向转动；若n₃＞n₁，则轴3作超越运动。如果轮1固定，轴3只能作顺时针转动，其特点是，轴3作超越转动时，棘爪2在离心力作用下与棘轮脱离接触，可消除噪音。该机构可作为自行车的“飞轮”。

例5．2-131 滚子摩擦棘轮超越式单向机构

主动轮1逆时针向转动时，通过内壁与滚子3的接触摩擦及弹簧K的推力，将滚子挤向所在空间的尖角部位，从而将从动轮2与1楔紧为一体作同向转动；当1顺时针向转动时，摩擦力克服弹簧力并使1、2松开，从动轮2不动；当1、2同时逆时针转动时，如果n₂＞n₁，则1、2也松开，2作超越转动。该机构通常作为无声超越离合器使用。

例5．2-132 柱销超越式单向机构

圆柱销4被弹簧3压紧在从动轴1的特制沟槽内。当主动链轮2顺时针向转动时，从动轴1不转。当轮2逆时针向转动时，通过4带动1同向转动。当1、2同时逆时针向转动，且n₁＞n₂时，则轴1可作超越运动。若1固定，则2的逆时针向转动被制动；若2固定，则1的顺时针向转动被制动。

例5．2-133 弹簧摩擦超越式单向机构

机构中左螺旋弹簧3的内径稍小于轴2的外径，结合面略有预紧压力。弹簧右端与主动轮1上的拨销接触，左端自由。当主动轮1按图示方向转动时，通过拨销1旋紧弹簧，使其内径缩小，结合面压紧力和摩擦力增大，从而带动从动轴2同向转动；当轮1反转时，弹簧内径增大，结合面的压紧力及摩擦力消失，轴2不动。当1、2按图示方向同时转动，且n₂＞n₁时，结合面压紧力消失，2作超越转动。

例5．2-134 齿轮附加离合器单向机构

齿轮1、2和主动轴Ⅰ之间装有方向相反的超越离合器A、B。当主动轴Ⅰ正向转动时，通过离合器A及齿轮1、5带动从动轴Ⅱ转动，离合器B空转；轴1反转时，A空转，通过B及齿轮2、3、4带动从动轴Ⅱ仍按原方向转动。其特点是：不论主动轴Ⅰ是正转还是反转，从动轴Ⅱ总是朝同一个方向转动，但通过不同齿轮的齿数变化改变了轴Ⅰ、Ⅱ的传动比；当主动轴换向时，从动轴的运动稍有停滞。

例5．2-135 齿轮附加惰轮单向机构

主动齿轮1顺时针转动时，经惰轮5驱动从动轮4顺时针转动。当主动轮1换向作逆时针向转动时，惰轮5沿固定曲线槽左移与齿轮3啮合，带动从动轮4仍作顺时针向转动。因此，不管主动轮正转还是反转，从动轮4均按同一个方向转动，即作单向运动。惰轮5由叉杆2支持，其工作位置(是在曲线槽左侧还是右侧)由惰轮轮齿受力的方向自动定位。轮1顺时针向转动时，将轮5推向右侧；轮1逆时针向转动时，轮5被推向左侧。

例5．2-136 金属线送料单向机构

机构中金属线夹头2的内侧中间部呈圆锥状，两端有大小不同的圆柱面可作夹头芯体的导路，用其导引嵌着钢球3及滑块4。滑块4被弹簧压向左边，金属线5由4的中心孔穿过。当输送摆杆1向右摆时，钢球3夹紧金属线5一同向右移动；摆杆1向左摆时，钢球3放松金属线，摆杆仅带动夹头返回，金属线不动。其特点是，间歇式单向输送，空回时有急回特性。