当主动件摇杆逆时针摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，推动棘轮转过一个角度，此时，止动爪在棘轮的齿背上滑动。当主动件摇杆顺时针摆动时，止动爪阻止棘轮沿顺时针方向转动，而驱动棘爪却能够在棘轮齿背上滑过，故棘轮静止不动。这样，当摇杆作连续的往复摆动时，棘轮便作单向的间歇运动。其中，主动件的往复摆动可由摆动从动件凸轮机构、曲柄摇杆机构或由液压传动和电磁装置等得到。

棘轮是组成棘轮机构的主要构件。弹簧迫使止动爪和棘轮保持接触。其中摇杆空套在棘轮轴上，棘爪装在摇杆上，而棘轮则用键固联在从动轴上。

棘轮机构，由棘轮和棘爪组成的一种单向间歇运动机构。棘轮轮齿通常用单向齿，棘爪铰接于摇杆上，当摇杆逆时针方向摆动时，驱动棘爪便插入棘轮齿以推动棘轮同向转动；当摇杆顺时针方向摆动时，棘爪在棘轮上滑过，棘轮停止转动。棘轮在工作时，受到棘爪推力的作用。同时，棘爪也会受到棘轮的反作用力 。

棘轮止动器是指由棘轮、棘爪组成的防止机械逆转的止动器。

轮齿式棘轮机构结构简单、制造方便、工作可靠，棘轮转角的大小可进行有级调节，但由于回程时棘爪在棘轮齿背上滑行，容易磨损，并产生噪音。另外，为使棘爪能顺利啮人棘轮轮齿间，棘爪的位移必须大于棘轮运动角的相应位移，这就存在空程并产生冲击。摩擦式棘轮机构无上述缺点，且从动轮的转角可实现无级调节，但由于接触表面间易发生滑动，因而其运动的准确性和可靠性比轮齿式棘轮机构差。一般情况下，棘轮机构不适合用于高速或运动精度要求高的场合。

1.齿式棘轮（机构）：单动式棘轮机构、双动式棘轮机构、可变向式棘轮机构。外缘或内缘上具有刚性轮齿；棘轮转角只能是相邻两齿所夹中心角的倍数，只能有级地进行调节。结构简单、制造方便、运动可靠，但容易引起噪声和齿尖磨损，传动平稳性差。常用于牛头刨床中工作台的横向进给装置。

2.摩擦式棘轮（机构）。通过棘爪与棘轮之间的摩擦力来传递运动，实现棘轮无级的间歇运动。机床和自动机的进给机构上，也常用作停止器或制动器。

3.超越式棘轮（机构） 。除了常用于实现间歇运动外，还能实现超越运动，即从动件可以超越主动件而转动。用于自行车后轮轴上 。

双向棘轮机构的齿形一般为矩形，如图2所示。

当图2中(a)所示的棘爪在实线位置时，主动杆将使棘轮沿逆时针方向作间歇运动；而当棘爪翻转到虚线位置时，主动杆将推动棘轮沿顺时针方向作间歇运动。图2中(b)所示为另一种可变向棘轮机构，如图2示位置，棘轮将沿顺时针方向作间歇运动；若将棘爪提起转180°放下，棘轮将沿逆时针方向作间歇运动；若将棘爪提起转90°放下，则棘爪将脱开棘轮。棘爪作往复运动时，棘轮不动。牛头刨床的横向迸给装置上多用这种机构。

棘轮扳手，属于扳手工具技术领域。所述的棘轮扳手，包括一扳手主体，该扳手主体头部的容置空间内配合设置卡簧、棘爪、弹簧和棘轮，其中，所述的棘轮由棘轮主体和隔套构成，该隔套为一外围设有凹环槽的圆环，该隔套配合套设于棘轮主体的一侧。所述的棘轮扳手，通过将原有一体结构的棘轮部件分解为由棘轮主体和隔套组合构成，避免了原有的棘轮部件上的凹环槽的一边高一边低所造成的加工难度，又由于棘轮主体和隔套部件加工相对容易，使得该棘轮扳手加工生产效率大大提高、也降低生产成本。

棘轮机构具有结构简单、制造方便和运动可靠等优点，但也有不足之处。对于齿式棘轮机构，由于回程时棘爪在棘轮齿上滑行，齿尖容易磨损，并产生噪声。为了使棘爪能顺利啮入棘轮的轮齿，棘爪位移必须大于棘轮运动角的相应位移，这就不可避免地存在空程和冲击。摩擦式棘轮机构虽无上述缺点，但运动准确性较差。因此，一般棘轮机构不宜用于高速或运动精度要求较高的场合，棘轮机构在生产中可满足送料、制动、超越和转位分度等要求。