齿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2019页（1269字）

齿式棘轮机构设计要点如下：

① 棘轮齿形选择。见表5．10-2。

表5．10-2 棘轮齿形

② 棘轮齿数的确定。通常由棘轮最小转角确定。载荷较大的止动棘轮，一般取齿数Z=6～30：轻载的送进机构，可取Z=24～250。

③ 棘轮模数的确定。模数m=d_a／Z，以棘轮齿顶圆直径d_a度量，其值由强度确定。m已标准化，见表5．10-3。

表5．10-3 外啮合不对称梯形齿棘轮机构的棘轮、棘瓜尺寸 mm

注：① 表中模数m根据齿部强度取标准，齿数z确定后，则棘轮外径dam4

② 当m=3～30时，h=0．75m，a=m，L=2p；对于小模数，a=(1．2～1．5)m，L按结构确定

④ 棘齿工作面偏斜角及棘爪轴心位置的确定。如图5．10-1中的a)所示，棘齿工作面偏斜角a是棘齿工作面与齿顶尖点径向线之间的夹角。棘爪轴心位置用O₁表示，棘轮轴心位置用O₂表示。在确定a值及O₁、O₂的位置时，必须满足棘爪自动啮紧条件(即棘爪在工作载荷作用下能自动滑向棘齿根部，并抵紧棘齿工作面而不脱出)。从受力来看，即要求棘齿对棘爪的总反力(摩擦力和正压力N的合力)的作用线与轴心连线O₁O₂的交点K在O₁、O₂之间(∠O₁AO₂＞90°+φ－a)。为了在棘轮传递同样扭矩时使棘爪的受力最小，通常轴心O₁、O₂与棘轮齿顶点A的相对位置满足O₁A⊥O₂A。这时为满足棘爪自动啮紧条件，就应使a大于摩擦角φ(一般取a≥10°～15°)。为增加棘齿的强度或使加工棘齿方便，也可取a=0，但这时应使∠O₁AO₂＞90°+φ。如图5．10-2所示棘爪拉棘轮齿传动，其自动啮紧条件为：棘齿对棘爪的总反力P的作用线与轴心连线O₁O₂的交点K应在连心线O₁O₂的O₁点以外。显然，满足该条件时应使∠O₁AO₂＜90°－φ+a。

图5．10-1 α的确定(一)

图5．10-2 α的确定(二)

外啮合不对称梯形齿棘轮机构的棘轮、棘爪尺寸参数见表5．10-3。当确定棘轮齿数Z后，即可算出：棘轮顶圆直径d_a=_mZ；棘轮根圆直径d_f=d_a2h。

图5．10-3 齿形的画法

图5．10-3所示为棘齿轮齿数少于30的棘轮不对称梯形齿齿形的画法。