摩擦式棘轮机构设计要点

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2021页（772字）

图5．10-4所示是偏心扇形块摩擦式棘轮机构。工作行程时，应保证扇形块1与轮2能自动楔紧，满足自动楔紧条件，即轮2作用在扇形块上的总反力(正压力N和摩擦力的合力)的作用线必须在轴心O₁、O₂之间通过。为此，设计时应使a＜φ。其中，a为偏心扇形块在接触点K处的法线与径向线KO₁之间的夹角，称为偏心扇形块廓线的升角；φ为摩擦角。当扇形块1和轮2均为钢时，可取a≤6°。其具体结构为；轮2为圆弧线，扇形块1为对数螺旋线(廓线上各点升角相等的理论曲线为对数螺旋线)。在生产实际中，为了便于加工，常用圆弧近似代替对数螺旋线。

图5．10-4 偏心扇形块摩擦式棘轮机构

图5．10-5所示为滚子摩擦式棘轮机构的局部。在工作行程时，应保证滚子能向狭窄处楔紧，而不被挤出。这样，当驱动外环1顺时针转动时，能卡紧滚子2带动轮3转动。其自动楔紧条件为θ／2＜φ。其中，θ为两接触点处公切线的夹角，称为楔角；φ为摩擦角。θ不宜过小，以保证回程时滚子容易退出，不发生咬死现象。用淬硬钢时，一般可取θ=2°30＇～8°30＇，负载大时取大值。其具体结构为：外环1为圆弧，轮3的工作表面为对数螺旋线。为了便于加工，常做成图5．10-6所示的结构，包括外环1和若干滚子(通常取4～6个滚子)，轮3的工作表面为平面。这种结构有如下几何关系：

h=(R－y)cosθ－r

图5．10-5 滚子摩擦式棘轮机构

图5．10-6 滚子棘轮机构几何尺寸

式中 R为外环1的内半径；r为滚子2的半径；h为轮3的中心到工作表面的垂直距离。