3.3 槽轮机构

3.3.1 槽轮机构的工作原理

图3-26所示为槽轮机构，它由主动拨盘1、从动槽轮2及机架3等组成。拨盘1以等角速度ω₁做连续回转，槽轮2做间歇运动。当拨盘1上的圆柱销A没有进入槽轮的径向槽时，槽轮2的内凹锁止弧面被拨盘1上的外凸锁止弧面卡住，槽轮2静止不动。当圆柱销A进入槽轮的径向槽时，锁止弧面被松开，则圆柱销A驱动槽轮2转动；当拨盘上的圆柱销离开径向槽时，下一个锁止弧面又被卡住，槽轮又静止不动。由此将主动件的连续转动转换为从动槽轮的间歇转动。

3.3.2 槽轮机构的类型、特点及应用

槽轮机构有外啮合槽轮机构（图3-26）和内啮合槽轮机构（图3-27），前者拨盘与槽轮的转向相反，后者拨盘与槽轮的转向相同，它们均为平面槽轮机构。此外还有空间槽轮机构，如图3-28所示。对于空间槽轮机构本书不予讨论。

槽轮机构中拨盘（杆）上的圆柱销数、槽轮上的径向槽数以及径向槽的几何尺寸等均可视运动要求的不同而定。圆柱销的分布和径向槽的分布可以不均匀，同一拨盘（杆）上若干个圆柱销离回转中心的距离也可以不同，同一槽轮上各径向槽的尺寸也可以不同。

槽轮机构的特点是结构简单、工作可靠、机械效率高，能较平稳、间歇地进行转位。但因圆柱销突然进入与脱离径向槽，传动存在柔性冲击，不适用于高速场合。此外槽轮的转角不可调节，故只能用于定转角的间歇运动机构中。转塔车床上用来间歇地转动刀架的槽轮机构（图3-29），电影放映机中用来间歇地移动胶片的槽轮机构及化工厂管道中用来开闭阀门等的槽轮机构都是其具体应用的实例。

3.3.3 槽轮槽数z和拨盘圆柱销数k的选择

槽轮槽数z和拨盘圆柱销数k是槽轮机构的主要参数。如图3-26所示，为了使槽轮在开始转动和终止转动时的瞬时角速度为零，以避免刚性冲击，在圆柱销开始进入径向槽及自径向槽脱出时，槽的中心线O₂A应垂直于O₁A。设z为均匀分布的径向槽数目，则由图3-26可见，当槽轮2转过2φ₂时，拨盘1的转角2φ₁为

在一个运动循环内，槽轮2的运动时间t_m与拨盘1的运动时间t之比称为运动系数，用τ表示。当拨盘1做等速转动时，τ也可用转角之比来表示。对于只有一个圆柱销的槽轮机构来说，t_m和t分别为拨盘1转过角度2φ₁和2π 所用的时间，因此这种槽轮机构的运动系数τ为

由式（3-2）可知：

1）因运动系数τ必须大于零（τ=0表示槽轮始终不动），故径向槽数z应大于或等于3。

2）单圆柱销槽轮机构的运动系数τ总小于0.5，也就是说槽轮的运动时间总小于其静止时间。

3）如要求槽轮机构的τ>0.5，则可在拨盘上安装多个圆柱销。设拨盘1上均匀分布k个圆柱销，则在一个运动循环内，槽轮的运动时间为只有一个圆柱销时的k倍，因此

由于运动系数τ应当小于1，故由式（3-3）得

由式（3-4）可知：当z=3时，k可取1～5；当z=4或5时，k可取1～3；当z≥6时，k可取1或2。

有关棘轮机构和槽轮机构的设计，可参阅机械设计手册等其他相关书籍。