槽轮机构Geneva mechanism

槽轮机构，是一种由槽轮和圆柱销（或拨盘上的圆销）组成的单向间歇运动机构，又称马尔他机构。

一、基本构成

槽轮机构主要由主动拨盘（或转臂）、从动槽轮和机架三部分组成。主动拨盘上装有圆柱销（或圆销），而从动槽轮则具有一系列径向槽，这些槽与主动拨盘上的圆柱销相配合，实现间歇转动。

二、工作原理

当主动拨盘连续转动时，其上的圆柱销会依次进入从动槽轮的径向槽中，从而驱动槽轮转动。当圆柱销转出径向槽后，槽轮由于锁止弧的作用而停止转动。因此，槽轮机构能够实现主动件的连续转动到从动件的带有停歇的单向周期性转动的转换。

三、类型

槽轮机构有多种类型，主要包括外槽轮机构和内槽轮机构：

1. 外槽轮机构：槽轮与拨盘转向相反，应用比较广泛。
2. 内槽轮机构：槽轮与拨盘转向相同，其动力性能通常比外槽轮机构更好。

此外，还有球面槽轮机构，它适用于在两相交轴之间进行间歇传动。

四、特点

1. 结构简单：槽轮机构的结构相对简单，易于加工和制造。
2. 工作可靠：由于锁止弧的作用，槽轮在停歇期间能够保持稳定不动。
3. 转角准确：槽轮的转角由径向槽的数量和分布决定，因此转角准确。
4. 机械效率高：槽轮机构在传动过程中能够保持较高的机械效率。
5. 动程不可调节：槽轮机构的动程（即槽轮的转动角度）通常是固定的，不可随意调节。
6. 存在柔性冲击：在圆柱销进入和退出径向槽时，由于角加速度的突变，会产生柔性冲击。因此，槽轮机构通常用于速度不太高的场合。

五、应用

槽轮机构因其独特的间歇运动特性而被广泛应用于各种机械装置中，如：

1. 转塔车床：用于刀具的转位机构。
2. 电影放映机：用于间歇移动胶片以实现画面的连续播放。
3. 广告牌：三面翻广告牌等需要间歇转动的装置。
4. 自动化生产线：用于实现工件的间歇输送和定位。

槽轮机构（Geneva mechanism）

槽轮机构（Geneva mechanism），也称为马尔他十字机构，是一种间歇性运动传递机构。它通常由一个带有圆销的驱动轮和一个带有槽口的从动轮组成。当驱动轮转动时，圆销会与从动轮的槽口相互作用，使从动轮产生间歇性的旋转运动。这种机构常用于需要精确控制旋转角度和位置的应用中，如自动机械表、玩具和一些自动化设备。

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。