槽轮机构

槽轮机构动画演示

槽轮机构（Geneva Drive）是一种将主动件的连续转动转换为从动件间歇性周期性转动的传动机构，也称为马耳他机构（Maltese Mechanism） 。

槽轮机构由带有圆柱销的主动拨盘、具有径向槽的槽轮以及机架组成。它通过特定的结构设计，使得在拨盘连续回转过程中，槽轮能够实现时动时停的运动形式。具体介绍如下：

1. 工作原理
   • 基本动作：当拨盘上的圆销未进入槽轮的径向槽时，槽轮的内凹锁止弧被拨盘的外凸锁止弧卡住，槽轮静止不动。当圆销开始进入槽轮的径向槽时，锁止弧松开，槽轮受圆销驱使而转动。
   • 运动循环：当圆销离开槽轮径向槽时，锁止弧再次被卡住，槽轮停止运动，直到圆销再次进入下一个径向槽，重复上述运动循环。
2. 类型应用
   • 外槽轮机构：槽轮与拨盘转向相反，广泛应用于电影放映机、自动送料装置等。
   • 内槽轮机构：槽轮与拨盘转向相同，其动力性能优于外槽轮机构。
   • 球面槽轮机构：用于两相交轴间的间歇传动，如某些特殊机械应用中。
3. 运动特性
   • 运动系数：表示槽轮运动时间与拨盘转一周总时间之比，对于单销外槽轮机构，该系数小于0.5。
   • 速度加速度变化：槽轮运动的角速度和角加速度的最大值随槽数减少而增大。运动开始和结束时有柔性冲击，且冲击随槽数减少而加剧。
4. 设计计算
   • 尺寸设计：根据工作要求确定槽数和圆销数，再按受力情况和安装空间确定中心距及圆销半径。
   • 几何关系计算：利用几何关系求出其他必要尺寸，例如锁止弧的半径大小根据槽轮轮叶齿顶厚度确定。
5. 优缺点
   • 优点：结构简单、工作可靠、成本较低，能准确控制旋转角度。
   • 缺点：转角不可调节，转动过程中角速度变化大，存在柔性冲击，不适用于高速、高精度场合。