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槽轮机构
工业基石将连续旋转转换为间歇转位运动
机械传动控制
进阶级：需要一定工程知识和组织能力，成功后可奠定产业基础。
适用时代
近代早期
难度
中等
风险等级
低
制作周期
数小时至数天
前置条件
拨盘、槽轮、销轴、车床
原理
槽轮机构又称日内瓦机构。主动拨盘连续旋转，当圆柱销进入槽轮直槽时拨动槽轮转过一定角度；销离开槽后，拨盘外凸圆弧与槽轮内凹圆弧锁合，槽轮静止。常用于电影放映机、分度工作台等。
原料与配比
| 原料 | 用量 | 说明 |
|---|---|---|
| 钢/黄铜 | 1 个 | 拨盘 |
| 钢/黄铜 | 1 个 | 槽轮 |
| 钢 | 1 根 | 圆柱销 |
| 轴、轴承 | 若干 | 支撑 |
工具
- 车床
- 铣床或分度头
- 锉刀
- 卡尺
- 划线工具
操作步骤
- 确定槽数：常见 4、6、8 槽。槽数 n 决定每次转位角 360°/n。
- 计算中心距：a = r / sin(π/n)，其中 r 为销中心到拨盘中心距。
- 制拨盘：圆盘上车出凸圆弧锁止段，并钻销孔。
- 制槽轮：圆盘上车出内凹圆弧，并按角度铣 n 条径向直槽。
- 装销：圆柱销垂直固定于拨盘，销长略短于槽轮厚度。
- 装配：两轴平行，中心距按计算值，销能顺利进出槽口。
- 调试：手动转动拨盘，检查转位和停歇是否平稳，锁止弧贴合紧密。
注意事项
- 槽口入口处应倒角，方便销进入。
- 销与槽配合间隙要小。
- 锁止弧半径需匹配，防止反转。
- 高速时冲击较大，不宜用于高速场合。
常见问题与解决方法
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 入槽冲击 | 速度高或倒角不足 | 降低转速，加大入口倒角 |
| 锁合不牢 | 锁止弧间隙大 | 调整圆弧半径 |
| 转位角不准 | 槽间角分度误差 | 重新分度铣槽 |
| 磨损快 | 材料软或润滑差 | 用钢或青铜，加润滑 |
升级方向
- 球面槽轮：两轴垂直。
- 不完全齿轮：替代方案。
- 与分度盘组合：多工位自动机。
参考来源
- 机械原理
- 间歇运动机构
- 电影机械史