CN101963218B - 磁力减振定位不完全齿轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了磁力减振定位不完全齿轮，涉及间歇传动机构领域，包括不完全齿轮主动轮（1）、分度盘（4）、不完全齿轮从动轮（5）、定位架（8）和机架、减振磁体A（2）、减振磁体B（3）、磁性定位销（6）、定位磁体。本发明的可靠性及稳定性较现有技术大幅提高，机构结构简单，使用寿命长。

Description

磁力减振定位不完全齿轮

技术领域

本发明涉及不完全齿轮传动机构领域，特别是一种带有磁力减振装置及磁力定位装置的不完全齿轮传动机构。 

背景技术

不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮机构演化而成的一种间歇运动机构，它与普通渐开线齿轮机构不同之处是轮齿不布满整个圆周 ,主动轮的等速连续转动转换为从动轮的间歇运动。不完全齿轮被广泛的应用于食品，医药，包装等机械设备中。

然而，不完全齿轮也有其缺点：首先，主动轮和从动轮的轮齿在接触时的速度突变会产生瞬时的冲击振动，容易对轮齿造成损坏；其次，主、从动轮终止运动时也会产生速度突变，锁止弧在锁止定位过程中与主动轮之间会产生冲击振动，从而降低锁止弧的定位精度，容易造成齿间干涉。

为避免从不完全齿轮机构运转时从动轮在开始运动和终止运动一瞬间所产生的速度突变及其所带来的冲击振动，专利号为CN95203738.6的“无冲击不完全齿轮间歇机构”在主、从动轮上分别安装拨轮和缓冲凸轮是一种可行的方法。此方法将带锁止凸弧的拨轮与主动轮联接，带锁止凹弧的缓冲凸轮与从动轮联接，通过拨盘上的拨销在缓冲凸轮中上的缓冲曲线槽中运动来实现减小冲击的目的。但这种方法在实际应用时有很大的缺点：缓冲减振装置在安装时难以实现精确定位，长时间工作时会因摩擦产生损耗，影响工作效果；且使用时必须不间断润滑，增加了使用成本。

另外，发表在2001年第28卷第二期《机械》杂志上的《不完全齿轮的高速运用》一文，为增加不完全齿轮在高速运转时的可靠性及稳定性，在不完全齿轮机构上增加了弹性阻尼系统。如需在高速下运行，齿轮的惯性力矩较大，则弹簧的弹簧力较大。这样一来该弹性阻尼系统一方面可调节弹簧力大小来克服齿轮运转产生的惯性力矩，另一方面该阻尼系统又起到辅助定位的作用。该项设计在全自动冲孔机的实际运用当中运转平稳，达到预定要求。

总和上述两项设计的特点，容易看出他们所存在的问题是：1、缓冲减振装置与弹性阻尼系统都是靠摩擦接触所产生的阻力和阻力矩达到缓冲减振目的的。其实质都是将可能产生于主从动轮之间的磨损转移到了缓冲凸轮及弹性阻尼系统的钢珠上，从而大大的降低了整个系统的可靠性及稳定性。2、在加装了弹性阻尼系统的不完全齿轮中，弹簧所顶住的滚珠通过卡住定位孔，既起到了定位的作用，又起到了减少从动轮反复来回振动的作用。虽然这样做使机构的结构简单，但由于系统高速运转时的转动惯性是很大的，仅仅用一套弹簧滚珠进行定位，系统的可靠性是存在问题的。 

发明内容

本发明克服了不完全齿轮传动装置的上述缺陷，提供一个逐渐增大的阻力矩使主动轮转速降低以减小主、从动轮首齿接触时的冲击振动的带有磁力减振装置及磁力定位装置的不完全齿轮传动机构。

本发明所采取的具体技术方案是，本发明包括不完全齿轮主动轮、减振磁体、定位分度盘、不完全齿轮从动轮、磁性定位销、定位磁体、定位架以及机架。一对减振磁体分别安装在机架和不完全齿轮主动轮上；主动轮的首齿与从动轮啮合时，两减振磁体中心线在同一直线上且同名磁极相对。分度盘与从动轮保持同步转动，分度盘上设有孔，孔内设有磁性定位销，机架上设有定位架，定位架上设有两个定位磁体，当磁性定位销与两个定位磁体的中心线重合时，定位磁体与磁性定位销之间彼此互不接触且异名磁极相对，定位磁体通过螺纹自锁于定位架上，根据实际情况通过螺纹定位磁体调节定位磁体与磁性定位销之间的距离。

减振磁体、磁性定位销、定位磁体为永磁体、电磁铁、或超导磁体。为避免定位磁体对从动轮的吸引带动其转动，从动轮5的材料为抗磁质或顺磁质材料。

本发明的有益效果是：首先在实现不完全齿轮间歇运动功能的同时，减振磁体能减小主动轮和从动轮的轮齿在接触时主动齿轮与从动齿轮间的相对转动速度，这样就减小了速度突变而产生的瞬时冲击振动，从而有效的保护齿轮副。其中，当主动轮首齿与从动轮首齿逐渐接近时，减振磁体会。从动轮终止运动时，定位磁体会提供轴向吸引力以加快定位过程，降低冲击强度的同时减少反复冲击，帮助锁止弧对从动轮进行分度定位，从而提高分度定位精度，最终达到提高不完全齿轮传动装置的稳定性及可靠性，延长机构使用寿命的目的。其次，由于一对减振磁体彼此之间不存在摩擦接触及其所带来的温度升高，故不需要考虑润滑及温度所带来的润滑液稀释及齿轮轮廓变形等诸多问题，使得其维护成本大大降低与工作寿命大大延长的同时，且工作可靠性及稳定性在很大程度上得到了提高。另外，在本实用新型中一对减振磁体主要起到使主、从动轮逐渐接近的过程中相对速度逐渐降低，而磁性定位销和定位磁体的作用主要是减少从动轮停止转动过程中出现的反复来回转动及所带来的冲击振动，帮助从动轮在运动结束时迅速静止下来。这样，一对减振磁体、定位磁体、磁性定位销一起，既独立的起到了各自减振及定位的作用，又彼此配合，减轻了各自的负担，从而进一步提高了系统的可靠性并增加了整个不完全齿轮传动机构的寿命。

附图说明

图1是带有磁力减振装置和磁力定位装置的不完全齿轮传动机构的主视图

图2是带有磁力减振装置和磁力定位装置的不完全齿轮传动机构的俯视图。

其中，1不完全齿轮主动轮，2减振磁体A，3减振磁体B，4分度盘，5不完全齿轮从动轮，6磁性定位销，7-a定位磁体，7-b定位磁体，8定位架。

具体实施方式

下面将参照图1说明本发明的一个具体实施例。 

如图1所示，与传统不完全齿轮传动机构相似。从动轮5与定位分度盘4通过键槽与转轴固定相连，使分度盘与从动轮保持同步转动。分度盘4上设有4个孔， 4个相同的磁性定位销6沿周向间隔90°对称嵌入安装在定位分度盘1的4个孔内，磁性定位销6的轴线与分度盘4的轴线平行，2个定位磁体安装在定位架8上。当磁性定位销6与两个定位磁体的中心线重合时，定位磁体与磁性定位销6之间彼此互不接触且异名磁极相对，定位架8固定在机架上。

当主动轮的末齿与从动轮的末齿快要结束啮合时，安装在定位分度盘4上的磁性定位销6与安装在定位架8上的定位磁体开始相互作用，由于定位架8固定不动，且定位磁体会从两侧同时对位于定位分度盘4上的磁性定位销6产生吸引力，故定位分度盘4会迅速克服惯性停止转动，当磁性定位销6与定位磁体的轴线相互重合时，磁性定位销6与定位磁体间的彼此吸引力达到最大，定位分度盘最终将在该位置停住。

减振装置包括减振磁体A2和减振磁体B3，减振磁体B3垂直于主动轴固定安装在机架上，减振磁体A2径向嵌入安装于主动轮1内，安装时要保证主动轮1转到主动轮1首齿与从动轮5首齿恰好刚刚接触位置时，柱形减振磁体A2和减振磁体B3的同名磁极相对且轴线重合，以起到相互排斥的作用。

主动轮开始转动后，当主动轮首齿与从动轮首齿不断接近快要接触时，减振磁体A2和减振磁体B3由于是按照同名磁极相对安装的，且减振磁体B3固定不动，减振磁体B3会与减振磁体A2之间产生排斥力，同时减振磁体B3会通过减振磁体A2对主动轮1产生一个阻力矩，阻止主动轮1的转动，使其角速度减小，从而起到减小从动轮4开始运动时的冲击振动的作用，主动轮1与从动轮5的首齿相互接触时减振磁体A2、减振磁体B3间相互排斥力达到最大，通过调节减振磁体B3与主动轮转轴间的垂直距离，可以控制阻力矩的大小。

Claims (3)

1.磁力减振定位不完全齿轮，包括不完全齿轮主动轮（1）、分度盘（4）、不完全齿轮从动轮（5）、定位架（8）和机架，其特征在于，还包括减振磁体A（2）、减振磁体B（3）、磁性定位销（6）、定位磁体一（7-a）和定位磁体二（7-b）；所述减振磁体A（2）安装在不完全齿轮主动轮（1）上，所述减振磁体B（3）安装在机架上，不完全齿轮主动轮（1）的首齿与不完全齿轮从动轮（5）的首齿啮合时，所述减振磁体A（2）、减振磁体B（3）的中心线在同一直线上且同名磁极相对；所述分度盘（4）与不完全齿轮从动轮（5）固定连接同步转动，分度盘（4）上设有孔，孔内设有磁性定位销（6），机架上设有定位架（8），所述定位架（8）上设有定位磁体一（7-a）和定位磁体二（7-b），定位磁体（7-a）和定位磁体二（7-b）与磁性定位销（6）之间不接触且异名磁极相对，当不完全齿轮主动轮（1）的末齿与不完全齿轮从动轮（5）的末齿刚要结束啮合时，安装在分度盘（4）上的磁性定位销（6）与安装在定位架（8）上的定位磁体一（7-a）和定位磁体二（7-b）开始相互作用，以使分度盘（4）迅速克服惯性而停止转动；并且所述不完全齿轮从动轮（5）的材料为抗磁质或顺磁质材料。

2.据权利要求1所述的磁力减振定位不完全齿轮，其特征在于，所述定位磁体一（7-a）和定位磁体二（7-b）通过螺纹自锁于定位架（8）上，所述定位磁体一（7-a）和定位磁体二（7-b）通过螺纹调节定位磁体一（7-a）和定位磁体二（7-b）与磁性定位销（6）之间的距离。

3.据权利要求1或2所述的磁力减振定位不完全齿轮，其特征在于，所述减振磁体A（2）、减振磁体B（3）、磁性定位销、定位磁体一（7-a）和定位磁体二（7-b）为永磁体、电磁铁、或超导磁体。

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