CN101725648B - 一种棘轮齿轮一体化的单向传动装置 - Google Patents

一种棘轮齿轮一体化的单向传动装置 Download PDF

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Abstract

本发明一种棘轮齿轮一体化的单向传动装置属于机械传动部件，特别涉及一种棘轮齿轮一体化的单向传动超越离合的传动装置。传动装置中齿轮的外轮廓上加工有轮齿，齿轮的内腔加工有一个棘齿。齿轮的内孔中过盈安装有左衬套，左衬套的右侧安装有左挡圈；主动轮安装在齿轮内部，主动轮左侧与左挡圈右侧接触；主动轮的内孔加工有键槽，主动轮通过键槽和键实现与传动轴的连接；主动轮上铣有沉台，棘爪通过棘爪固定螺钉安装在主动轮上，主动轮的沉台和棘爪上分别安装有销柱，弹簧钢片安装在棘爪固定螺钉以及销柱之间。本发明结构紧凑，工作可靠，性能稳定；外部具有齿轮结构，保证定比传动；内部具有棘轮结构，可以实现便捷地单向超越离合。

Description

一种棘轮齿轮一体化的单向传动装置
技术领域
本发明属于机械传动部件，特别涉及一种棘轮齿轮一体化的单向传动超越离合的传动装置。
背景技术
目前，公知的齿轮机构是通过轮齿的啮合来传递两轴间的运动和动力。与其它传动机构相比，其结构紧凑，工作可靠，效率高，能保证定比传动，寿命长。现在广泛运用的渐开线齿轮，以及圆弧和抛物线齿廓齿轮等，都可实现运动的双向传递。但是，在一些需要单向传递运动的场合，必须使用单向传递机构才能实现功能要求，造成传动机构相对臃肿，结构紧凑性变差，运动精度下降，某些场合下还会产生较大冲击和噪声。
发明内容
本发明要解决的技术难题是在保留齿轮传动优越性以及结构紧凑性的前提下，无须添加外部机构实现了运动、动力的单向传递。本发明提供一种棘轮齿轮一体化的单向齿轮传动装置，该装置是将内棘轮机构与外齿轮复合，保留了原有齿轮传动的优点，无需添加外部复杂机构就能实现单向超越离合。
本发明采用的技术方案是一种棘轮齿轮一体化的单向传动装置，传动装置中齿轮1的外轮廓上加工有轮齿a，齿轮1的内腔加工有一个棘齿b，齿轮1的内孔e过盈安装有左衬套2，左衬套2的右侧安装有左挡圈3；主动轮4安装在齿轮1内部，主动轮4左侧与左挡圈3右侧接触，主动轮4的内孔加工有键槽c，主动轮4通过键槽c和键实现与传动轴的连接；主动轮4上铣有沉台d，棘爪5通过棘爪固定螺钉6安装在主动轮4上，主动轮4和棘爪5上分别安装有销柱7和销柱7‘，弹簧钢片8安装在棘爪固定螺钉6以及销柱7和销柱7’之间，弹簧钢片8使棘爪5与齿轮1的棘齿b的表面保持接触；端盖10的内孔过盈安装有右衬套9，端盖10内部有沉孔，沉孔内安装有右挡圈12，端盖10通过螺钉11安装在齿轮1的右端面上。
本发明具有以下突出效果，在很多需要实现单向超越离合的场合可以使用：结构紧凑，工作可靠，性能稳定；外部具有齿轮结构，保证定比传动；内部具有棘轮结构，可以实现便捷地单向超越离合。多个此种齿轮装置串联或者并联组合使用可以实现逻辑控制功能，例如在行走机器人中将这样的装置串联、并联使用可以实现对机械臂动作的控制。
附图说明
图1齿轮整体装配的半剖图，图2齿轮整体装配的A-A剖视图，其中：1-齿轮，2-左衬套，3-左挡圈，4-主动轮，5-棘爪，6-棘爪固定螺钉，7-销钉，7’-销钉，8-弹簧钢片，9-右衬套，10-端盖，11-螺钉，12-右挡圈，a-轮齿，b-棘齿，c-键槽，d-沉台，e-内孔。
具体实施方式
结合附图和技术方案详细说明本发明的具体实施，该棘轮齿轮一体化的单向传动装置使用时，将齿轮装置安装在传动轴上。左衬套2和右衬套9由减摩材料制成，如陶瓷，聚四氟乙烯等，其作用有二：一是减小传动轴与齿轮1相对运动时的摩擦与磨损；二是通过更换衬套可以提高该齿轮装置的使用寿命。齿轮1内部安装有左挡圈3，采用减摩材料，以避免主动轮4与齿轮1直接接触，减小端面摩擦和磨损。端盖10上安装的右挡圈12同样使用减摩材料，减小主动轮4与端盖10的摩擦与磨损，右衬套9与左衬套2的作用相同。
在图2中，棘爪5受弹簧钢片8的作用始终与齿轮1的内部棘齿b的表面保持接触。当外部传动轴带动主动轮4顺时针旋转一定角度时，例如转动45°，棘爪5插入齿轮1内腔的棘齿b中，在外部扭矩的作用下棘爪5和棘齿b保持紧密接触，从而主动轮4通过棘爪5和棘齿b带动齿轮1运动。齿轮1外缘有轮齿结构，这样通过齿轮1的轮齿a与其他外部齿轮的啮合可以将运动传出。相反，当外部传动轴带动主动轮4逆时针反向旋转时，例如转动-180°，棘爪5受齿轮1内环面的约束，弹簧钢片8产生变形，棘爪5绕棘爪固定螺钉6旋转缩回主动轮4内，棘爪5与棘齿b脱离，即主动轮4与齿轮1脱离，此时主动轮4的运动无法传给齿轮1，实现了单向超越离合的功能。
该棘轮齿轮一体化的单向传动装置与其它单向传动装置相比，结构更加紧凑，无需外部辅助机构即可便捷地实现运动的单向传递，同时还具有齿轮传动的传动比准确等优越性。由于该装置具有有运动输出和无运动输出两种状态，将该装置串联、并联组合使用可以实现一定的逻辑控制功能，可以用在一些交通运输工具上以实现对运动的控制。

Claims (1)

1.一种棘轮齿轮一体化的单向齿轮传动装置，其特征是，齿轮(1)的外轮廓上加工有轮齿(a)，齿轮(1)的内腔加工有一个棘齿(b)，齿轮(1)的内孔(e)中过盈安装有由减摩材料制成的左衬套(2)，左衬套(2)的右侧安装有由减摩材料制成的左挡圈(3)；主动轮(4)安装在齿轮(1)内部，主动轮(4)左侧与左挡圈(3)右侧接触，主动轮(4)的内孔加工有键槽(c)，主动轮(4)通过键槽(c)和键实现与传动轴的连接；主动轮(4)上铣有沉台(d)，棘爪(5)通过棘爪固定螺钉(6)安装在主动轮(4)上，主动轮(4)的沉台(d)和棘爪(5)上分别安装有销柱(7、7‘)，弹簧钢片(8)安装在棘爪固定螺钉(6)以及销柱(7、7‘)之间，弹簧钢片(8)使棘爪(5)与齿轮(1)的棘齿(b)的表面保持接触，当外部传动轴带动主动轮(4)顺时针旋转一定角度时，主动轮(4)通过棘爪(5)和棘齿(b)带动齿轮(1)运动；当外部传动轴带动主动轮(4)逆时针反向旋转时，棘爪(5)受齿轮
(1)内环面的约束，弹簧钢片(8)产生变形，棘爪(5)绕棘爪固定螺钉(6)旋转缩回主动轮(4)内，棘爪(5)与棘齿(b)脱离，即主动轮(4)与齿轮(1)脱离，此时主动轮(4)的运动无法传给齿轮(1)，实现了单向超越离合的功能；端盖(10)的内孔中过盈安装有由减摩材料制成的右衬套(9)，端盖(10)内部的沉孔内安装有由减摩材料制成的右挡圈(12)，端盖(10)通过紧固螺钉(11)安装在齿轮(1)的右端面上。
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