[發明專利]內接式圓柱滾子摩擦棘輪

有效

• 申請號: 201510331427.4
• 申請日: 2015-06-16
• 公開（公告）號: CN104895953B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 胡兆東;吳建中;李荃;申長福;翁加偉
• 申請（專利權）人: 南京高精齒輪集團有限公司
• 主分類號: F16D41/066
• 分類號: F16D41/066
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 楊文晰,孫忠浩

技術領域

本發明涉及一種棘輪機構，尤其是一種內接式圓柱滾子摩擦棘輪。

背景技術

棘輪機構（ratchet and pawl）是單向傳遞動力系統中的常用部件，其的主要用途包括：間歇送進、制動和超越等，常見的棘輪機構有棘爪式和摩擦式。

棘爪式棘輪機構工作過程中，棘爪與棘輪接觸和分離的瞬間存在剛性沖擊，運動平穩性較差，此外，棘爪在棘輪齒背上滑行時會產生噪聲并使齒尖磨損，它們不適合于高速傳動，常用于主動件速度不大，從動件行程需要改變的場合。

當需要無極調節棘輪的轉角時，則往往采用摩擦式棘輪機構，摩擦式棘輪機構是通過偏心扇形楔塊和摩擦輪的摩擦來工作的，它是由主動偏心扇形楔塊與擺桿的轉動副和摩擦輪之問楔入主動偏心扇形楔塊，因此主動偏心扇形楔塊的形狀和尺寸應滿足楔塊的自鎖條件，可見，摩擦式棘輪機構的摩擦輪的間歇運動工作過程實質是主動偏心扇形楔塊和止動偏心扇形楔塊交替自鎖和解鎖過程。摩擦式棘輪機構的傳遞運動雖然相對較平穩，且無噪聲。但易產生打滑使傳動精度不高，常用作超越離合器。

如何發揮摩擦式棘輪機構的技術優勢，對其結構進行改進，獲得結構更加緊湊，制造容易、安裝和拆卸便捷的高速棘輪機構是業內密切關注的課題。

發明內容

本發明的目的在于：針對傳統的棘輪機構中，棘爪在齒面滑行時引起噪音、齒尖易磨損，且棘輪運動角只能有級變化，不宜用于高速傳動的情況提出一種新的內接式圓柱滾子摩擦棘輪機構。

本發明的目的是這樣實現的：一種內接式圓柱滾子摩擦棘輪，包括外齒圈、圓柱滾子、棘輪推力盤和擋板，其特征在于：

a)外齒圈中設有同心的推力盤腔，擋板位于推力盤腔的封口處，棘輪推力盤至少設有三個均勻分布的推力齒，棘輪推力盤和圓柱滾子均置于推力盤腔中并由封口處的擋板封閉，所述棘輪推力盤的中心軸通過鍵與傳動軸固定連接，棘輪推力盤的前后端軸分別穿越外齒圈和擋板；

b)外齒圈和擋板的外側均設有用于軸向定位的壓環和軸用擋圈,具體結構是：首先在與棘輪推力盤結合部的外齒圈和擋板外側設置外翻的凸堰，然后在凸堰上設有匹配的第一壓環，第一壓環由凸堰的根部延及凸堰的端面并由設在棘輪推力盤端軸上的第一軸用擋圈限位，第一軸用擋圈外側設有與其緊鄰的第二壓環，第二壓環的另一端由設在棘輪推力盤端軸上的第二軸用擋圈限位，所述第一軸用擋圈和第二軸用擋圈均置于棘輪推力盤端軸對應的環形槽內；

c)所述的棘輪推力盤至少設有三個均勻分布的推力齒，推力齒的前沿是由齒根到齒頂的滾子滾動面，后沿由齒頂到齒根且與直徑平行的滾子阻擋面，每個齒隙與外齒圈的內壁形成楔形空隙，推力齒的每個齒隙對應一個圓柱滾子。

在本發明中，所述的第一壓環通過螺釘固定在外齒圈或擋板的凸堰上，所述的第二壓環通過螺釘固定在棘輪推力盤的端軸上。

在本發明中，所述的第一壓環通過加熱烘裝固定在外齒圈或擋板的凸堰上，所述的第二壓環通過加熱烘裝固定在棘輪推力盤的端軸上。

在本發明中，外齒圈的推力盤腔中配有孔用脹圈，擋板上配有定距環，孔用脹圈和定距環分別位于棘輪推力盤的推力齒前后，并通過孔用脹圈和定距環對各齒隙的圓柱滾子予以軸向限位。

在本發明中，所述的圓柱滾子用低碳合金鋼或軸承鋼制作；外齒圈的推力盤腔內壁、棘輪推力盤的滾子滾動面、各圓柱滾子的表面以及壓環、軸用擋圈和定距環的兩端面均硬化處理。

在本發明中，所述的孔用脹圈為彈性鋼制作的開環結構，孔用脹圈置于推力盤腔內的環槽中，所述擋板內側設有同心的環形凸臺，定距環通過加熱烘裝固定在環形凸臺上，定距環的端面至少超越凸臺頂部1-3mm。

本發明的優點在于：由于外齒圈中設有同心的推力盤腔，擋板位于推力盤腔的封口處，棘輪推力盤至少設有三個均勻分布的推力齒，棘輪推力盤和圓柱滾子均置于推力盤腔中并由封口處的擋板封閉，所述棘輪推力盤的中心軸通過鍵與傳動軸固定連接，棘輪推力盤的前后端軸分別穿越外齒圈和擋板，外齒圈和擋板通過設在棘輪推力盤端軸上的壓環和軸用擋圈進行軸向定位，結構緊湊，安裝和拆卸方便。由于推力齒的每個齒隙對應一個圓柱滾子，只有在棘輪推力盤具有較高轉速的前提下，圓柱滾子的離心力才會進入楔形空隙的契合點，使棘輪推力盤與外齒圈同步運轉，因此，它可以克服傳統棘輪結構不能在較高轉速下運行問題。由于圓柱滾子用低碳合金鋼或軸承鋼制作，外齒圈的推力盤腔內壁、棘輪推力盤的滾子滾動面、各圓柱滾子的表面以及壓環、軸用擋圈和定距環的兩端面均硬化處理，可以提高其使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明實施例的結構示意圖。