棘轮机构这个名字，有不少机械爱好者都表示很陌生，然而耳生不代表没接触过哟~~虽然大家很少留意到它们，但在生活中棘轮装置几乎是无处不在的。
棘轮机构是由看着很像齿轮的棘轮（ratchet）和棘爪（pawl）组成的一种单向间歇运动机构，它的作用是将连续转动或往复运动转换成单向步进运动。
机械专业的描述是：主动件空套在与棘轮固连的从动轴上，并与驱动棘爪用转动副相联。当主动件顺时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，使棘轮跟着转过一定角度，此时，止回棘爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件逆时针方向转动时，止回棘爪阻止棘轮发生逆时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，所以，这时棘轮静止不动。因此，当主动件作连续的往复摆动时，棘轮作单向的间歇运动。
常用的外啮合式棘轮机构，由主动摆杆，棘爪，棘轮、止回棘爪和机架组成（前面介绍的手动绞盘基本上就是一个棘轮机构的实物模型）。常用于各种机床和自动机的中间歇进给或回转工作台的转位上，也常用在千斤顶上，在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转。其实它的应用非常广泛。
↓↓间歇运动↓↓
↓↓单向运动：朝一个方向可以正常转动，反向则会一卡一卡↓↓
↓↓ 单爪棘轮：摇臂逆时针旋转时，起动爪即跟其摆动而推动棘轮，沿逆时针转一角度，摇臂回摆时，棘轮则静止不动。缺点為摇臂回摆时无作用，浪费时间。摇臂回摆时，可能会带动棘轮向后运行，故需另家一止动爪子。
↓↓ 多爪棘轮：将原单爪棘轮的一个行程两个或三个行程。可使传动之效果更为细密。
↓↓ 双动棘轮(Double Acting Ratchet Wheel)：双动棘轮係由二驱动爪交替间歇推动棘轮，不管摇桿左右摆动，都可以使棘轮往一定方向旋转，没有单爪棘轮之无效时间，故可產生近似连续之旋转输出运动。较单爪棘轮、双爪棘轮节省时间。
↓↓ 可逆棘轮（Reversible Pawl，又称回动棘轮）：棘轮可视需要作正、反两方向之旋转。用於一般鉋床之自动进给机构及套筒板手。
↓↓ 起重棘轮：又称棘齿条，当棘轮之直径无穷大时，棘轮就成為棘齿条。棘齿条做间歇直线运动。前面提到的猴爬杆、水管扳手就是类似这样的东西，你一定还能想到更多。
↓↓ 无声棘轮(Silent Ratchet)：棘轮机构工作时会发发出卡哒卡哒的噪音和振动。因为这种咔哒咔哒的特质声，有了一种敲击乐器，名字就叫棘轮。
但是老咔哒咔哒响也怪烦人的，工作频率也不能过高。所以人们又发明了一种不使用驱动爪，而是利用摩擦力来驱动，故又称为摩擦式棘轮，传动时安静无声。常用于套筒板手及钻床。
↓↓内摩擦棘轮机构↓↓
↓↓滚子内接棘轮机构↓↓
↓↓一小波棘轮装置应用示意↓↓
↓↓盘状棘轮↓↓
说了这么多，我们通过47副动画来详细了解下棘轮机构！
1.棘轮机构1（Ratchet mechanism 1）
将驱动轴的连续旋转直接转换成驱动轴的间断性旋转的设备。
2.棘轮机构2（Ratchet mechanism 2）
此机制直接将驱动轴的连续旋转转换成驱动轴的间断性旋转。
通过下移蓝色棘爪无需改变输入的运动方向即可改变被驱动轴的运动方向。
3.钣金棘轮传动1（Sheet metal ratchet drive 1）
1）适用于轻负载
2）低成本
3）适用于大规模生产
4）棘爪与棘轮的永久性接触由棘爪的重量维持
4.钣金棘轮传动2（Sheet metal ratchet drive 2）
1）适用于轻负载
2）低成本
3）适用于大规模生产
4）棘爪与棘轮的永久性接触由棘爪的重量维持
5.棘轮机构3（Ratchet mechanism 3）
通过调整粉色后盖的位置可以得到绿色轮的不同旋转角度。
拉动橙色棘爪并使其旋转180°可以改变绿色轮的旋转方向。
此机制用于成形器。
6.棘轮机构4（Ratchet mechanism 4）
棘轮有内齿。
7.棘轮机构5（Ratchet mechanism 5）
自行车自由轮。
蓝色链轮从脚踏自行车接收运动。
黄色轮毂仅在蓝色链轮顺时针旋转时旋转。
黄色轮毂顺时针旋转对蓝色链轮没有影响。
由于弹簧的作用，红色棘爪总是压向链轮的内齿。
现实中使用了两个棘爪。
8.棘轮机构8（Ratchet mechanism 8）
绿色输入圆盘通过蓝色棘爪使得输出棘轮间断性旋转。
粉色和黄色销控制棘轮的停止时间。
每一个销使得棘轮在输入圆盘旋转1/8周期间停止。
由于弹簧（未显示）的作用，蓝色棘爪总是压向棘轮齿。
9.棘轮机构9（Ratchet mechanism 9）
有两个棘爪。
粉色棘爪推动棘轮。
绿色棘爪在粉色棘爪反向运动时维持棘轮静止。
10.棘轮机构12（Ratchet mechanism 12）
有两个棘爪。
绿色棘爪推动粉色齿轮，且不是一直与其接触（不同于普通棘轮机构）。
蓝色棘爪在绿色棘爪不推动齿轮时维持棘轮静止。
11.销齿轮棘轮机构1（Ratchet mechanism of pin gear 1）
输入：粉色曲柄持续性旋转
输出：黄色销齿轮
重力维持蓝色棘爪和销齿轮的接触。
12.棘轮机构13（Ratchet mechanism 13）
黄色输入圆盘通过橙色棘爪使得绿色输出棘轮间断性旋转。
蓝色凸轮的长度调节棘轮的运动时间。
13.棘轮机构15（Ratchet mechanism 15）
有两个棘爪。
粉色棘爪推动棘轮。
绿色棘爪在粉色棘爪反向时维持棘轮静止。
黄色凹槽凸轮为输入。
14.棘轮机构16（Ratchet mechanism 16）
输入：粉色曲柄的持续性恒速旋转。
15.棘轮机构31（Ratchet mechanism 31）
输入：绿色曲柄震荡
输出：棘轮间断性旋转
蓝色弹簧维持黄色棘爪和棘轮的接触。
特点：内齿棘轮、外棘爪
16.棘轮机构17（Ratchet mechanism 17）
输入：绿色偏心轴
输出：灰色棘轮
重力维持棘爪和棘轮的接触。
17.棘轮机构27（Ratchet mechanism 27）
灰色电磁阀使得蓝色杆往复运动。
异常处：橙色棘爪和蓝色驱动杆通过棱形接头连接，与普通棘爪所用的接头不同。
扁弹簧的作用是维持棘爪和黄色轮的接触。
18.空间棘轮机构1（Spatial Ratchet mechanism 1）
输入：偏心轴持续旋转
输出：端面齿棘轮间断性旋转
重力维持蓝色棘爪和轮的接触。
19.空间棘轮机构2（Spatial Ratchet mechanism 2）
输入：粉色曲柄持续性旋转
输出
