日内瓦驱动器

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日内瓦驱动器或马耳他十字是一种齿轮机构,可将连续旋转运动转化为间歇旋转运动。 旋转的驱动轮通常配有一个销钉,该销钉伸入位于另一个轮(从动轮)中的槽中,使它一次前进一步。驱动轮还有一个升高的圆形挡盘,可将旋转的从动轮锁定在台阶之间的位置。 日内瓦驱动器之名源于最早应用于机械表的装置,在日内瓦得到普及,成为制表业的经典起源。该机构经常用于机械手表,因为它可以做得很小并且能够承受很大的机械应力。 由于旋...

日内瓦驱动器

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日内瓦驱动器或马耳他十字是一种齿轮机构,可将连续旋转运动转化为间歇旋转运动。

旋转的驱动轮通常配有一个销钉,该销钉伸入位于另一个轮(从动轮)中的槽中,使它一次前进一步。 驱动轮还有一个升高的圆形挡盘,可将旋转的从动轮锁定在台阶之间的位置

历史

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日内瓦驱动器之名源于最早应用于机械表的装置,在日内瓦得到普及,成为制表业的经典起源。 该机构经常用于机械手表,因为它可以做得很小并且能够承受很大的机械应力

由于旋转轮有四个辐条时的视觉相似性,日内瓦驱动器也被称为马耳他十字机构。

在日内瓦驱动器最常见的布置中,客户端轮有四个槽,因此主轮每旋转一圈,驱动一次前进一步(每一步为 90 度)。 如果转向轮有 n 个槽,则螺旋桨轮每转一整圈它会前进 360°/n。

由于该机构需要良好的润滑,因此通常将其封装在油囊中。

用途和应用

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日内瓦驱动器的一个应用是在电影放映机和电影摄影机中,胶片被拉过一个周期性启动和停止的曝光门。 胶片逐帧前进,每一帧在镜头前静止不动一段时间(帧周期通常为每秒 24 周期),并在周期的其余部分快速加速、前进和减速。 这种间歇运动是由日内瓦驱动器实现的,它反过来驱动一个爪子啮合薄膜上的链轮孔。 日内瓦驱动器还提供精确可重复的停止位置,这对于xxx限度地减少连续图像中的抖动至关重要。 (现代电影放映机也可能使用电子控制的分度机构或步进电机,允许快进电影。)日内瓦驱动器在电影放映机中的首次使用可追溯到 1896 年,Oskar Messter 和 Max Gliewe 的放映机和 罗伯特·威廉·保罗的 Teatrograph。 以前的放映机,包括 Thomas Armat 的放映机,由 Edison 作为 Vitascope 销售,使用了 Georges Demenÿ 于 1893 年发明的搅拌机构来实现间歇式胶片传输。

具有从动轮形式的日内瓦轮也用于机械表,但不是用于驱动,而是限制发条张力,使其仅在其弹力接近线性的范围内运行。 如果从动轮的一个槽被堵塞,则驱动轮的转数就会受到限制。 在手表中,驱动轮是为发条上弦的轮,带有四或五个辐条和一个封闭槽的日内瓦轮可防止发条过度上紧(以及完全松开)。 这种所谓的Geneva stop或Geneva stop work是17或18世纪制表师的发明。

日内瓦驱动器的其他应用包括绘图仪中的换笔机构、自动采样设备、点钞机以及制造中使用的多种形式的可转位设备(例如数控机床中的工具更换器;转塔车床的转塔、螺丝机、 和转塔钻;某些类型的分度头和转台;等等)。 Iron Ring Clock 使用日内瓦机制为其其中一个环提供间歇运动。

2011 年,日内瓦驱动器用于更换用于对小行星 4 Vesta 成像的黎明任务取景相机中的滤镜。选择它是为了确保如果该机制失效,至少可以使用一个滤镜。

内部版本

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内部日内瓦驱动器是设计的变体。 内部驱动器的驱动轮的轴可以仅在一侧具有轴承。 驱动轮必须旋转以实现从动轮旋转一步的角度在外部日内瓦驱动器中始终小于 180°,在内部日内瓦驱动器中始终大于 180°,因此切换时间大于 从动轮静止不动的时间。

  • 内部日内瓦驱动器
  • 显示内部日内瓦驱动器运行的动画

外部形式更为常见,因为它可以建造得更小并且可以承受更高的机械应力。

驱动器

球形

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另一个变体是球形日内瓦驱动器。

  • 球形日内瓦驱动器

运动学

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该图以任意单位显示了外部四槽日内瓦驱动器的运动曲线。 当驱动销进入和离开槽时,加速度出现不连续性,发生在刚性轴承表面接触或分离的瞬间。 这会产生一个无限的冲击峰(狄拉克峰),因此会产生振动。

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  1. 日内瓦驱动器
  2. 历史
  3. 用途和应用
  4. 内部版本
  5. 球形
  6. 运动学

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