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棘轮机构

科技名词定义

中文名称：

棘轮机构

英文名称：

ratchetmechanism

定义：

含有棘轮和棘爪的主动件作往复运动，从动件作步进运动的机构。

所属学科：

机械工程（一级学科）；机构学（二级学科）；其他机构（三级学科）

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

棘轮机构示意图

棘轮机构（ratchetandpawl），由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机

构。棘轮机构常用在各种机床和自动机中间歇进给或回转工作台的转位上，也常

用在千斤顶上。在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用

以防止逆转。棘轮机构工作时常伴有噪声和振动，因此它的工作频率不能过高。

棘轮机构简介

棘轮机构将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。

棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱

动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘

轮上滑过，棘轮停止转动。为了确保棘轮不反转，常在固定构件上加装止逆棘爪。

摇杆的往复摆动可由曲柄摇杆机构、齿轮机构和摆动油缸等实现，在传递很小动

力时，也有用电磁铁直接驱动棘爪的。棘轮每次转过的角度称为动程。动程的

大小可利用改变驱动机构的结构参数或遮齿罩的位置等方法调节，也可以

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在运转过程中加以调节。如果希望调节的精度高于一个棘齿所对应的角度，

可应用多棘爪棘轮机构。

一棘轮机构(ratchetmechanism)的基本型式和工作原理

图示为机械中常用的外啮合式棘轮机构，它由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘

爪和机架组成。主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相

联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转

过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，

止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，

所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的

间歇运动。

2棘轮机构的分类方式有以下几种：

按结构形式分为齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构

齿式棘轮机构结构简单，制造方便；动与停的时间比可通过选择合适的驱动机构

实现。该机构的缺点是动程只能作有级调节；噪音、冲击和磨损较大，故不宜用

于高速。

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齿式棘轮机构摩擦式棘轮机构

摩擦式棘轮机构是用偏心扇形楔块代替齿式棘轮机构中的棘爪，以无齿摩擦代替

棘轮。特点是传动平稳、无噪音；动程可无级调节。但因靠摩擦力传动，会出现

打滑现象，虽然可起到安全保护作用，但是传动精度不高。适用于低速轻载的场

合。

按啮合方式分外啮合棘轮机构和内