槽轮机构（Geneva mechanism ）

槽轮机构（Geneva mechanism ）

槽轮机构（Geneva Drive），又称马耳他机构或马尔它机构，是一种单向间歇运动机构。

一、基本组成

槽轮机构主要由装有圆柱销的主动拨盘、槽轮和机架三部分组成。其中，槽轮是核心部件，它与主动拨盘通过圆柱销实现间歇传动。

二、工作原理

槽轮机构的工作原理基于圆柱销与槽轮之间的啮合与分离。具体过程如下：

1. 当主动拨盘上的圆柱销未进入槽轮的径向槽时，凸锁止弧将凹锁止弧锁住，槽轮保持静止不动。
2. 当圆柱销进入径向槽时，凸、凹锁止弧刚好分离，圆柱销可以驱动槽轮转动。
3. 当圆柱销脱离径向槽时，凸锁止弧又将凹锁止弧锁住，槽轮再次静止不动。

因此，当主动拨盘作连续转动时，槽轮被驱动作单向的间歇转动。

三、类型与特点

槽轮机构根据槽轮与拨盘的相对位置关系，可分为外槽轮机构（external Geneva mechanism）和内槽轮机构（internal Geneva mechanism）两种。它们的主要特点如下：

1. 外槽轮机构：槽轮与拨盘转向相反，应用比较广泛。槽轮上的各槽通常是均匀分布的，用于传递平行轴之间的运动。
2. 内槽轮机构：槽轮与拨盘转向相同。相比外槽轮机构，内槽轮机构的动力性能更好，但应用相对较少。

槽轮机构还具有以下特点：

• 结构简单，外形尺寸小，便于安装和维护。
• 机械效率高，能够较平稳地、间歇地进行转位。
• 因传动时存在柔性冲击，故常用于速度不太高的场合。

四、应用领域

槽轮机构因其独特的间歇传动特性，在各种机械设备中有着广泛的应用。例如：

1. 工程机械：挖掘机、装载机、推土机等需要大扭矩、低转速的传动装置，槽轮机构可以很好地满足这一需求。
2. 矿山设备：井架、提升机、破碎机等在高负荷、恶劣环境下工作的机械，需要传动桥等部位的扭矩大、寿命长，槽轮机构也是首选之一。
3. 农业机械：收割机、插秧机、拖拉机等农业机械需要具有低速高扭矩的特性，槽轮传动也被广泛应用。

此外，槽轮机构还广泛应用于航空、航天、核能等领域，以及智能化设备的传动系统中。

五、设计计算

在设计槽轮机构时，需要根据工作要求确定槽轮的槽数z和主动拨盘的圆销数n。再按受力情况和实际机械所允许的安装空间和尺寸，确定中心距L和圆销半径r。最后可按照几何关系求出其他尺寸，如锁止弧的半径等。