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棘轮

2022-06-26 22:57:32 百科资料

棘轮(ratchet),定义为一种外缘或内缘上具有刚性齿形表面或摩擦表面的齿轮,是组成棘轮机构的重要构件。由棘爪推动作步进运动,类似齿轮的,与号盘配合、控制号盘变换的零件。(概述图为可双向间歇运动的棘轮机构)

  • 中文名 棘轮
  • 外文名 ratchet
  • 属性 机械工程名词
  • 领域 应用科学

棘轮(机械零件)

棘轮结构

  棘轮是组成棘轮机构的主要构件。弹簧迫使止动爪和棘轮保持接触。其中摇杆空套在棘轮轴上,棘爪装在摇杆上,而棘轮则用键固联在从动轴上。

工作原理

  当主动件摇杆逆时针摆动时,驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中,推动棘轮转过一个角度,此时,止动爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件摇杆顺时针摆动时,止动爪阻止棘轮沿顺时针方向转动,而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过,故棘轮静止不动。这样,当摇杆作连续的往复摆动时,棘轮便作单向的间歇运动。其中,主动件的往复摆动可由摆动从动件凸轮机构、曲柄摇杆机构或由液压传动和电磁装置等得到。

主要类型

棘轮类型特点应用
齿式棘轮(机构)
单动式棘轮机构
外缘或内缘上具有刚性轮齿;棘轮转角只能是相邻两齿所夹中心角的倍数,只能有级地进行调节。结构简单、制造方便、运动可靠,但容易引起噪声和齿尖磨损,传动平稳性差。常用于牛头刨床中工作台的横向进给装置。
双动式棘轮机构
可变向式棘轮机构
摩擦式棘轮(机构)通过棘爪与棘轮之间的摩擦力来传递运动,实现棘轮无级的间歇运动。机床和自动机的进给机构上,也常用作停止器或制动器。
超越式棘轮(机构)除了常用于实现间歇运动外,还能实现超越运动,即从动件可以超越主动件而转动。自行车后轮轴上。

  棘轮技术产品

  1.棘轮扳手,是利用棘轮机构原理制造的快速扳手。例如:棘轮梅花扳手,棘轮六角扳手。

棘轮图册

  2.工业棘轮产品。一种手动螺丝松紧工具,单头、双头多规格活动柄棘轮梅花扳手(固定孔的)。是由不同规格尺寸的主梅花套和从梅花套通过铰接键的阴键和阳键咬合的方式连接的。由于一个梅花套具有两个规格的梅花形通孔,使它可以用于两种规格螺丝的松紧,从而扩大了使用范围,节省了原材料和工时费用。活动扳柄可以方便地调整扳手使用角度。这种扳手用于螺丝的松紧操作,具有适用性强,使用方便和造价低的特点。

  3.棘轮(乐器)是敲击乐器的一种。原理和工业用的棘轮一样,装有一个只能单方向转动的齿轮,以及在齿牙边装上数块薄木片。当齿轮转动时,齿牙触及薄木片令到其弯曲,及后木片反弹回原位并接触下一个齿牙,期间两者的磨擦及撞击产生了"啪、啪"声的声响。

  棘轮效应,又称制轮作用,是指人的消费习惯形成之后有不可逆性,即易于向上调整,而难于向下调整。

棘轮

棘轮(乐器)

外形

  现时使用的棘轮有两类。较常用的是手摇式棘轮,演奏方式是借着手腕的转动带动装有木片的外框围绕齿轮转动。手摇式棘轮能作长时间而连续性的发声,而且只需单手演奏,对于需同时兼顾多种乐器的敲击乐手而言,无疑是较为方便。另外,乐手能控制外框转动的快慢速度,令到音色上有变化。不过,这种棘轮的体型都较细小,木片的数量亦较少,所制造的音量并不算太大。

  另一种为搞动式棘轮,乐器外形成"∧"形,外框以金属制造,齿轮则改以塑胶制造,框外装有搞动手柄,木片则镶在金属外框内。和手摇式棘轮相反,乐手一手持金属外框的一侧,另一只手则搞动齿轮,令木片接触经过的齿牙而发声。搞动式棘轮所发出的声量比手摇式棘轮更为响亮及尖锐,但乐手不可以兼顾其他敲击乐器,而且不适合作长时间的搞动。

代表乐曲

  在管弦乐曲中,很少会把棘轮作长时间使用,因为它的声响很容易便能盖过其他乐器。全首乐曲可能只会动用棘轮一至两次而已。不过,棘轮的使用却能大大增加乐曲的气氛及紧张度。拉威尔为穆索斯基的《图画展览会》配器时,则两度使用棘轮(在"侏儒"的末段及带入至"基辅大门"前);吉尔伯特与沙利文的轻歌剧《彭赞斯的海盗》终曲时以急速的棘轮搞动,代表出来营救少将的一群警察;其他的还有理察·斯特劳斯的《狄尔的愉快恶作剧》、荀白克的《古雷之歌》、卡尔·奥夫的《布兰诗歌》和潘德列茨基的《波兰安魂曲》约瑟夫施特劳斯的《喋喋不休波尔卡》等。

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