日內瓦驅動器
編輯日內瓦驅動器或馬耳他十字是一種齒輪機構,可將連續旋轉運動轉化為間歇旋轉運動。
旋轉的驅動輪通常配有一個銷釘,該銷釘伸入位于另一個輪(從動輪)中的槽中,使它一次前進一步。 驅動輪還有一個升高的圓形擋盤,可將旋轉的從動輪鎖定在臺階之間的位置。
歷史
編輯日內瓦驅動器之名源于最早應用于機械表的裝置,在日內瓦得到普及,成為制表業的經典起源。 該機構經常用于機械手表,因為它可以做得很小并且能夠承受很大的機械應力。
由于旋轉輪有四個輻條時的視覺相似性,日內瓦驅動器也被稱為馬耳他十字機構。
在日內瓦驅動器最常見的布置中,客戶端輪有四個槽,因此主輪每旋轉一圈,驅動一次前進一步(每一步為 90 度)。 如果轉向輪有 n 個槽,則螺旋槳輪每轉一整圈它會前進 360°/n。
由于該機構需要良好的潤滑,因此通常將其封裝在油囊中。
用途和應用
編輯日內瓦驅動器的一個應用是在電影放映機和電影攝影機中,膠片被拉過一個周期性啟動和停止的曝光門。 膠片逐幀前進,每一幀在鏡頭前靜止不動一段時間(幀周期通常為每秒 24 周期),并在周期的其余部分快速加速、前進和減速。 這種間歇運動是由日內瓦驅動器實現的,它反過來驅動一個爪子嚙合薄膜上的鏈輪孔。 日內瓦驅動器還提供精確可重復的停止位置,這對于xxx限度地減少連續圖像中的抖動至關重要。 (現代電影放映機也可能使用電子控制的分度機構或步進電機,允許快進電影。)日內瓦驅動器在電影放映機中的首次使用可追溯到 1896 年,Oskar Messter 和 Max Gliewe 的放映機和 羅伯特·威廉·保羅的 Teatrograph。 以前的放映機,包括 Thomas Armat 的放映機,由 Edison 作為 Vitascope 銷售,使用了 Georges Demen? 于 1893 年發明的攪拌機構來實現間歇式膠片傳輸。
具有從動輪形式的日內瓦輪也用于機械表,但不是用于驅動,而是限制發條的張力,使其僅在其彈力接近線性的范圍內運行。 如果從動輪的一個槽被堵塞,則驅動輪的轉數就會受到限制。 在手表中,驅動輪是為發條上弦的輪,帶有四或五個輻條和一個封閉槽的日內瓦輪可防止發條過度上緊(以及完全松開)。 這種所謂的Geneva stop或Geneva stop work是17或18世紀制表師的發明。
日內瓦驅動器的其他應用包括繪圖儀中的換筆機構、自動采樣設備、點鈔機以及制造中使用的多種形式的可轉位設備(例如數控機床中的工具更換器;轉塔車床的轉塔、螺絲機、 和轉塔鉆;某些類型的分度頭和轉臺;等等)。 Iron Ring Clock 使用日內瓦機制為其其中一個環提供間歇運動。
2011 年,日內瓦驅動器用于更換用于對小行星 4 Vesta 成像的黎明任務取景相機中的濾鏡。選擇它是為了確保如果該機制失效,至少可以使用一個濾鏡。
內部版本
編輯內部日內瓦驅動器是設計的變體。 內部驅動器的驅動輪的軸可以僅在一側具有軸承。 驅動輪必須旋轉以實現從動輪旋轉一步的角度在外部日內瓦驅動器中始終小于 180°,在內部日內瓦驅動器中始終大于 180°,因此切換時間大于 從動輪靜止不動的時間。
- 內部日內瓦驅動器
- 顯示內部日內瓦驅動器運行的動畫
外部形式更為常見,因為它可以建造得更小并且可以承受更高的機械應力。
球形
編輯另一個變體是球形日內瓦驅動器。
- 球形日內瓦驅動器
運動學
編輯該圖以任意單位顯示了外部四槽日內瓦驅動器的運動曲線。 當驅動銷進入和離開槽時,加速度出現不連續性,發生在剛性軸承表面接觸或分離的瞬間。 這會產生一個無限的沖擊峰(狄拉克峰),因此會產生振動。
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