[實(shí)用新型]一種高速齒輪軸定向轉(zhuǎn)動控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720512334.6
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN207080526U
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾慶良;姜考;徐溫博;高魁東;楊楊;邱志偉;尹廣俊;胡延清;蘆艷杰
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: F16D41/063
• 分類號: F16D41/063
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉一種適用于軸的定向轉(zhuǎn)動裝置。

背景技術(shù)

齒輪是生產(chǎn)中常見的動力傳遞零件，通常位于電動機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，起到傳遞力和運(yùn)動的作用；在許多生產(chǎn)場合下，生產(chǎn)要求中明確規(guī)定與齒輪相連的主軸只能沿某一方向旋轉(zhuǎn)，反向旋轉(zhuǎn)被嚴(yán)格禁止，否則容易對機(jī)器本身或者生產(chǎn)人員造成傷害等。在實(shí)際中，能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的機(jī)構(gòu)常見的有棘輪機(jī)構(gòu)、單向離合器等，這些機(jī)構(gòu)較常出現(xiàn)在自行車、牛頭刨床、起重機(jī)和鐘表中，用以單向驅(qū)動和防止逆轉(zhuǎn)；然而，對于棘輪機(jī)構(gòu)而言，其工作時常伴有噪音和振動，工作頻率不能過高，其對于高速軸的定向轉(zhuǎn)動顯然不是最佳選擇；同樣對于單向離合器而言，由于其單向工作的原理也主要是基于相鄰齒輪的相互嚙合與碰撞，這也決定了其對于高速軸定向轉(zhuǎn)動的控制不能達(dá)到良好的效果，總而言之，目前的高速軸定向轉(zhuǎn)動的控制主要存在如下的不足：依靠碰撞或嚙合的原理實(shí)現(xiàn)定向轉(zhuǎn)動帶來的噪音和振動問題；使用空間大帶來的整體尺寸偏大問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種高速齒輪軸定向轉(zhuǎn)動控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪的定向旋轉(zhuǎn)功能。

技術(shù)方案：一種高速齒輪軸定向轉(zhuǎn)動控制裝置，包括階梯軸、齒輪本體部分和齒輪自鎖部分，齒輪本體部分與齒輪自鎖部分安裝于階梯軸的相對位置，所述階梯軸包括齒輪裝配臺、自鎖結(jié)構(gòu)固定臺；

所述齒輪本體部分包括齒輪，齒輪通過鍵連接的方式固定于階梯軸上的齒輪裝配臺；

所述自鎖結(jié)構(gòu)包括主動盤、從動盤、可動卡爪、回位彈簧止推銷、封蓋；所述主動盤包括主動盤定位結(jié)構(gòu)、爪槽、封蓋安裝孔和鍵槽；所述主動盤通過鍵槽與階梯軸中的鍵槽進(jìn)行平鍵配合固定于自鎖結(jié)構(gòu)固定臺，并通過與齒輪裝配臺以及齒輪端面接觸進(jìn)行軸向定位；

所述從動盤端面位置沿圓周布置有4-6個回位彈簧槽，相鄰回位彈簧槽間布置有卡爪，同一個回位彈簧槽由止動槽分成兩部分且止動槽中安裝有可動卡爪；每個止動槽內(nèi)沿從動盤軸向設(shè)有止推銷孔以及止推銷滑道，止推銷孔和止推銷滑道位于同一軸線上；設(shè)定轉(zhuǎn)軸順時針為正轉(zhuǎn)，止推銷孔和止推銷滑道的中心軸線偏在止動槽的中軸線反轉(zhuǎn)一側(cè)；止推銷孔靠近從動盤端面的位置設(shè)置有內(nèi)螺紋；

所述可動卡爪的主體部分為矩形，其沿著周向的長度小于其所在止動槽的弧長，可動卡爪伸出止動槽的高度約為止動槽中的卡爪高度的1/2，可動卡爪沿著軸向的長度等于止動槽沿著軸向的深度；可動卡爪主體部分的一端分布兩個相交的通孔，兩個通孔為沿軸向通孔，兩個通孔的半徑大小相等，兩個通孔的圓心連線距離小于通孔直徑長度；所述通孔在可動卡爪的兩個端面均有倒圓角且可動卡爪上垂直于所述通孔所在面的兩個側(cè)面處各分布有一個彈簧支撐柱，彈簧支撐柱橫截面呈圓形，整體呈弧形，且其弧形的曲率與其所在的回位彈簧槽的曲率一致；可動卡爪上的兩個通孔相交部的中心能夠與從動盤上的止推銷滑道的中心軸線對齊；可動卡爪安裝于從動盤的止動槽且其兩端通過回位彈簧固定，回位彈簧的自然狀態(tài)下的長度等于回位彈簧槽的弧長，其一端穿過彈簧支撐柱，另一端穿過彈簧定位臺；

所述封蓋呈圓柱形狀，中心孔呈階梯孔，包括階梯軸通孔、軸承安裝孔和螺紋孔，封蓋外徑等于主動盤的封蓋安裝孔的內(nèi)徑，階梯軸通孔內(nèi)徑大于穿過該通孔的階梯軸直徑，封蓋中與主動盤接觸的端面上均布4-6個沉頭螺紋通孔，封蓋通過螺栓與從動盤上的螺紋孔固定連接；

從動盤連同封蓋穿過階梯軸并通過其上的卡爪與主動盤上的爪槽嵌套配合固定；從動盤的裝配孔內(nèi)徑大于與其接觸的階梯軸的直徑，封蓋的軸承安裝孔與階梯軸之間通過單列圓錐滾子軸承連接；

止推銷包括螺紋緊固件、彈簧、定位凸臺、止推銷本體和兩端的半球頭；止推銷本體由定位凸臺分成兩部分，螺紋緊固件與自鎖裝置的從動盤中止推銷通孔中的內(nèi)螺紋連接固定，所述彈簧套接在止推銷本體上，且位于螺紋緊固件與定位凸臺之間，彈簧在自然伸縮狀態(tài)時定位凸臺端面與止推銷滑道和止推銷孔的過渡端面恰好接觸；定位凸臺另一側(cè)的止推銷本體以及半球頭伸入止推銷滑道中，當(dāng)彈簧處于伸縮狀態(tài)時，該部分的長度能夠深入到可動卡爪的通孔中。

進(jìn)一步的，卡爪位于順時針一側(cè)的彈簧定位臺上設(shè)置有壓力傳感器。

進(jìn)一步的，階梯軸的兩端均設(shè)有徑向運(yùn)動約束機(jī)構(gòu)。