棘輪(機械零件)

棘輪（ratchet），定義為一種外緣或內緣上具有剛性齒形表面或摩擦表面的齒輪，是組成棘輪機構的重要構件。由棘爪推動作步進運動，這種嚙合運動的特點是棘輪只能向一個方向旋轉，而不能倒轉。

基本介紹

• 中文名：棘輪
• 外文名：ratchet
• 類型：間歇運動機構
• 定義：具有齒形表面或摩擦表面的輪子
• 套用：力學、機械、傳動

棘輪結構

棘輪是組成棘輪機構的主要構件。彈簧迫使止動爪和棘輪保持接觸。其中搖桿空套在棘輪軸上，棘爪裝在搖桿上，而棘輪則用鍵固聯在從動軸上。

工作原理

當主動件搖桿逆時針擺動時，驅動棘爪便插入棘輪的齒槽中，推動棘輪轉過一個角度，此時，止動爪在棘輪的齒背上滑動。當主動件搖桿順時針擺動時，止動爪阻止棘輪沿順時針方向轉動，而驅動棘爪卻能夠在棘輪齒背上滑過，故棘輪靜止不動。這樣，當搖桿作連續的往復擺動時，棘輪便作單向的間歇運動。其中，主動件的往復擺動可由擺動從動件凸輪機構、曲柄搖桿機構或由液壓傳動和電磁裝置等得到。

主要類型

輪齒式棘輪機構結構簡單、製造方便、工作可靠，棘輪轉角的大小可進行有級調節，但由於回程時棘爪在棘輪齒背上滑行，容易磨損，並產生噪音。另外，為使棘爪能順利齧人棘輪輪齒間，棘爪的位移必須大於棘輪運動角的相應位移，這就存在空程並產生衝擊。摩擦式棘輪機構無上述缺點，且從動輪的轉角可實現無級調節，但由於接觸表面間易發生滑動，因而其運動的準確性和可靠性比輪齒式棘輪機構差。一般情況下，棘輪機構不適合用於高速或運動精度要求高的場合。

棘輪機構常用於實現進給、轉位或分度、制動以及超越離合等運動。棘輪機構的類型，特點及套用如表：

棘輪類型		特點	套用
齒式棘輪（機構）	單動式棘輪機構	外緣或內緣上具有剛性輪齒；棘輪轉角只能是相鄰兩齒所夾中心角的倍數，只能有級地進行調節。結構簡單、製造方便、運動可靠，但容易引起噪聲和齒尖磨損，傳動平穩性差。	常用於牛頭刨床中工作檯的橫向進給裝置。
	雙動式棘輪機構
	可變向式棘輪機構
摩擦式棘輪（機構）		通過棘爪與棘輪之間的摩擦力來傳遞運動，實現棘輪無級的間歇運動。	工具機和自動機的進給機構上，也常用作停止器或制動器。
超越式棘輪（機構）		除了常用於實現間歇運動外，還能實現超越運動，即從動件可以超越主動件而轉動。	腳踏車後輪軸上。

產品套用

1.棘輪扳手。利用棘輪機構原理製造的快速扳手。例如：棘輪梅花扳手，棘輪六角扳手。

2.工業棘輪產品。一種手動螺絲鬆緊工具，單頭、雙頭多規格活動柄棘輪梅花扳手（固定孔的）。是由不同規格尺寸的主梅花套和從梅花套通過鉸接鍵的陰鍵和陽鍵咬合的方式連線的。由於一個梅花套具有兩個規格的梅花形通孔，使它可以用於兩種規格螺絲的鬆緊，從而擴大了使用範圍，節省了原材料和工時費用。活動扳柄可以方便地調整扳手使用角度。這種扳手用於螺絲的鬆緊操作，具有適用性強，使用方便和造價低的特點。

3.棘輪（樂器）是敲擊樂器的一種。原理和工業用的棘輪一樣，裝有一個只能單方向轉動的齒輪，以及在齒牙邊裝上數塊薄木片。當齒輪轉動時，齒牙觸及薄木片令到其彎曲，及後木片反彈回原位並接觸下一個齒牙，期間兩者的磨擦及撞擊產生了“啪、啪”聲的聲響。

棘輪效應，又稱制輪作用，是指人的消費習慣形成之後有不可逆性，即易於向上調整，而難於向下調整。

棘輪