CN102797826A - 一种换向齿轮盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械传动换向装置，尤其是涉及一种将机械能量运动方向由水平绕轴旋转运动转换为垂直轴向运动的换向齿轮盘。本发明产品仅由内螺纹套筒、花键盘二个零件组成，包括筒伸、主筒体、阶面、端口斜角、端面、内螺纹、平底面、倒锥面、键齿、盘心孔、拱弧顶面十一个结构组成部分，克服目前公知机械传动换向装置体积庞大、可靠性差、适应范围窄等缺陷，具有结构精悍、功能强大、适应性强、用途广泛等特点；另外，本发明技术方案实施简单，制造简易，发明所形成产品结构美观大方，坚实耐用，使用方便，具有广阔的市场空间和较高的经济附加价值。

Description

一种换向齿轮盘

技术领域

本发明涉及一种机械传动换向装置，尤其是涉及一种将机械能量运动方向由水平绕轴旋转运动转换为垂直轴向运动的换向齿轮盘。

背景技术

换向齿轮盘，是一种变更动力运动方向的机械传动装置。目前公知的换向齿轮盘，仅是是同类型的机械运动从一个方向转换为另一方向，如：将垂直的绕轴运动变换为水平的绕轴运动，将纵向的轴向运动变换为横向的轴向运动；在公知的某些能够既改变运动方向、又改变运动类型的机械传动装置中，又存在着体积庞大、可靠性差、适应范围窄等缺陷，从而影响了目前公知机械传动换向装置的使用功能、应用范围及社会经济价值。

 

发明内容

本发明的目的，在于克服目前公知机械传动换向装置功能单一、体积庞大、适应性不强等缺陷，向公众提供另一种独特的机械传动换向装置。该装置除了能够将机械绕轴旋转运动从一个方向变换到另一方向之外，还能将绕轴旋转运动变换为轴向直线运动，该装置还具有体积小，操作便捷、适应性广等特点，能够在特定的狭仄场合中大显身手，用途广泛，使用可靠。

本发明实现技术目的而采取的方案是：

⑴ 将产品分为内螺纹套筒、花键盘二个零件设计，其中，花键盘零件用于将水平方向的绕轴旋转运动变换为垂直方向的绕轴旋转运动，内螺纹套筒零件用于将垂直方向的绕轴旋转运动变换为同轴心的轴向直线运动。

⑵ 使用合金结构钢或铜镍合金、粉末合金、工程塑料等高强度材料作为内螺纹套筒零件、花键盘零件的制造材料，且在同一产品中使用同一材料制造上述二个零件，以保障二个零件之间的紧密焊接、牢固结合。

⑶ 在花键盘零件顶面，设置环形阵列的键齿，使键齿倾角小于18°，以保障花键盘零件在变换绕轴旋转运动方向的同时，将绕轴旋转运动的速度降低到五分之一以下。

⑷ 在花键盘零件的轴心位置，设置一盘心孔，以过盈配合的方式，与内螺纹套筒零件焊接结合，以形成牢固的产品整体。

⑸ 在内螺纹套筒零件内腔，设置一条螺旋线，以确保与之配合使用的外部顶柱零件能够随着螺旋线的绕轴旋转而发生轴向直线运动。

⑹ 在内螺纹套筒零件中，使内螺纹螺距与内螺纹顶径之间的比例，小于1:4,以保障通过内螺纹变换出来的轴向直线运动有足够的顶抵力。

⑺ 在内螺纹套筒零件两端，相对设置筒伸装置，用于与外部滚动轴承连接，以固定产品在使用过程中的物理方位，且保障产品使用的润滑性。

通过上述一系列技术方案的实施，发明所形成产品与公知机械传动换向装置相比，除了具有与公知换向装置相同的优点之外，还可以取得下列有益效果：

⑴ 结构精悍──产品仅由二个零件焊接结合组成，大幅减少产品体积、重量和占用空间，结构精悍；

⑵ 功能强大──产品除了可将水平绕轴旋转运动变换为垂直绕轴旋转运动之外，还能将绕轴旋转运动变换为轴向直线运动，功能强大；

⑶ 适应性强──产品结构精悍，使用便捷，能够适应于空间极为狭仄的使用场合，可在多个特殊环境中大显身手；

⑷ 用途广泛──产品可在各种机械、机床中广泛使用，能够适用于钻探、起重、搬移等行业的使用需要，用途广泛。

另外，本发明还有实施简单、制造简易的优点，所形成产品结构美观大方，坚实耐用，市场空间广阔，具有较高的经济附加价值。

下面，结合一实施例及附图，对本发明作进一步说明。

 

附图说明

图1，是本发明一实施例产品组织结构示例图。

图2，是本发明一实施例产品外观示例图。

图3，是本发明一实施例内螺纹套筒零件全剖图。

图4，是本发明一实施例内螺纹套筒零件结构特征示例图。

图5，是本发明一实施例花键盘零件全剖图。

图6，是本发明一实施例花键盘零件结构特征示例图。

图7，是本发明一实施例产品结构全剖图。

图8，是本发明一实施例产品应用示例图。

 

具体实施方式

本发明作为一项产品制造的技术方案，通过相应零件的有机结合，可以得到具体实施。本发明一实施例产品的组织结构如图1所示。

图1中，本发明产品由内螺纹套筒、花键盘二个零件组成，其中，内螺纹套筒零件包括筒伸、主筒体、阶面、端口斜角、端面、内螺纹六个组成部分；花键盘零件包括平底面、倒锥面、键齿、盘心孔、拱弧顶面五个组成部分。

在实施过程中，各个零件均有各自不同的形态。由上述内螺纹套筒、花键盘二个零件通过实施而形成产品的外观形态，如图2所示。

图2中，按照标号依次排列的零件分别是：内螺纹套筒零件（1）、花键盘零件（2）。实施例产品中，上述两个零件的数量均各自为1。

实施例中，内螺纹套筒零件（1）的结构形态如图3所示。

图3中，内螺纹套筒零件（1）结构包括筒伸（3）、主筒体（4）、阶面（5）、端口斜角（6）、端面（7）、内螺纹（8）六个组成部分；其中，主筒体（4）、内螺纹（8）二个组成部分的数量各自为1，其它组成部分的数量各自为2。

在实施过程中，内螺纹套筒零件（1）除了可使用合金结构钢制造之外，还可以使用铜镍合金、粉末合金、工程塑料等高强度材料制成。所制成零件的结构特征如图4所示。

图4中，按照英文字母顺序依次标示的结构特征分别是：主筒体长度（A）、零件总长（B）、筒伸长度（C）、主筒体外径（D）、筒伸外径（E）、内螺纹底径（F）、内螺纹顶径（G）、牙型角角度（H）、内螺纹槽底宽（I）、内螺纹螺距（J）。在实施过程中，筒伸长度（C）与零件总长（B）之间的比例，在1:15至1:17之间；筒伸外径（E）与主筒体外径（D）之间的比例，在1:1.4至1:1.6之间；内螺纹顶径（G）与内螺纹底径（F）之间的比例，在1:1.1至1:1.3之间；内螺纹顶径（G）与筒伸外径（E）之间的比例，在1:1.3至1:1.5之间；内螺纹牙型角（H）的角度，在25°至35°之间；内螺纹螺距（J）与内螺纹顶径（G）之间的比例，在1:4.5至1:5.5之间；内螺纹槽底宽（I）与内螺纹螺距（J）之间的比例，在1:4至1:5之间。

实施例中，花键盘零件（2）的结构形态如图5所示。

图5中，花键盘零件（2）的结构包括平底面（9）、倒锥面（10）、键齿（11）、盘心孔（12）、拱弧顶面（13）五个组成部分；其中，平底面（9）、倒锥面（10）、盘心孔（12）、拱弧顶面（13）四个组成部分的数量为1，键齿（11）组成部分的数量在80至120之间。

在实施过程中，花键盘零件（2）除了可使用合金结构钢制造之外，还可以使用铜镍合金、粉末合金、工程塑料等高强度材料制成；在这里必须注意的是：在同一产品中，花键盘零件（2）的制造材质必须与内螺纹套筒零件（1）的制造材质相同，这样才能保证这二个零件在焊接中结合得牢固。

实施例中，花键盘零件（2）的结构特征如图6所示。

图6中，按照英文字母顺序依次标示的结构特征分别是：零件外径（K）、拱弧顶面直径（L）、盘心孔直径（M）、平底面直径（N）、零件高度（O）、齿键倾角（P）。

在所述花键盘零件中，拱弧顶面直径（L）与零件外径（K）之间的比例，在1:1.2至1:1.4之间；盘心孔直径（M）与零件外径（K）之间的比例，在1:3.5至1:4.5之间；盘心孔直径（M）与平底面直径（N）之间的比例，在1:3至1:4之间；零件高度（O）与零件外径（K）之间的比例，在1:13至1:14之间；齿键倾角（P）在10°至15°之间。

当产品所需的二个零件制造完成之后，即可以通过嵌套焊接的方式，使它们牢固地结合在一起，使之形成产品。实施例成型产品的零件装配关系如图7所示。

图7中，花键盘零件（2）通过盘心孔组成部分，以嵌套焊接的方式，固定到内螺纹套筒零件（1）主筒体自下向上1/4的位置上，且花键盘零件（2）轴心与内螺纹套筒零件（1）轴心相互重合。

实施例中，产品的使用方式如图8所示。

图8中，内螺纹套筒零件（1）的下端筒伸置于一滚珠轴承（14）之中，内螺纹套筒零件（1）的上端筒伸置于相对另一滚珠轴承（16）之中，保障了产品在使用过程中的稳定性；花键盘零件（2）在外部圆锥齿轮（15）的旋转驱动下，带动着内螺纹套筒零件（1）一同发生绕轴旋转，使置于内螺纹套筒零件（1）内腔中的外部顶柱零件（17），在内螺纹套筒零件（1）内螺纹作用下发生轴向直线运动，从而形成产品将机械能量运动方向由水平绕轴旋转运动转变为垂直轴向直线运动的变换机制。

在实际开发过程中，本发明产品各个零件的形状、规格、方位等，均可以根据功能需要而灵活变通，从而实现多规格、多型号的有机组合，形成多种实施方案，开拓出千姿百态的产品。

Claims (10)

1.一种换向齿轮盘，由内螺纹套筒、花键盘二个零件组成，其特征是：

⑴ 所述的内螺纹套筒零件，其结构包括筒伸、主筒体、阶面、端口斜角、端面、内螺纹六个组成部分；其中，主筒体、内螺纹二个组成部分的数量各自为1，其它组成部分的数量各自为2；

⑵ 所述的花键盘零件，其结构包括平底面、倒锥面、键齿、盘心孔、拱弧顶面五个组成部分；其中，平底面、倒锥面、盘心孔、拱弧顶面四个组成部分的数量为1，键齿组成部分的数量在80至120之间；

⑶ 在成型产品中，花键盘零件通过盘心孔组成部分，以嵌套焊接的方式，固定到内螺纹套筒零件主筒体自下向上1/4的位置上，且花键盘零件轴心与内螺纹套筒零件轴心相互重合。

2.根据权利要求1所述的换向齿轮盘，其特征是：所述的内螺纹套筒零件，由合金结构钢、铜镍合金、粉末合金、工程塑料四种材料中的任一种材料制成。

3.根据权利要求1所述的换向齿轮盘，其特征是：在所述螺纹套筒零件中，筒伸长度与零件总长之间的比例，在1:15至1:17之间；筒伸外径与主筒体外径之间的比例，在1:1.4至1:1.6之间。

4.根据权利要求1所述的换向齿轮盘，其特征是：在所述内螺纹套筒零件中，内螺纹顶径与内螺纹底径之间的比例，在1:1.1至1:1.3之间；内螺纹顶径与筒伸外径之间的比例，在1:1.3至1:1.5之间。

5.根据权利要求1所述的换向齿轮盘，其特征是：在所述内螺纹套筒零件中，内螺纹牙型角的角度，在25°至35°之间；内螺纹螺距与内螺纹顶径之间的比例，在1:4.5至1:5.5之间；内螺纹槽底宽与内螺纹螺距之间的比例，在1:4至1:5之间。

6.根据权利要求1所述的换向齿轮盘，其特征是：所述的花键盘零件，其制造材质与内螺纹套筒零件相同，由合金结构钢、铜金属材料、粉末合金材料、工程塑料四种材料中的任一种材料制成。

7.根据权利要求1所述的换向齿轮盘，其特征是：在所述花键盘零件中，拱弧顶面直径与零件外径之间的比例，在1:1.2至1:1.4之间；盘心孔直径与盘外径之间的比例，在1:3.5至1:4.5之间。

8.根据权利要求1所述的换向齿轮盘，其特征是：在所述花键盘零件中，盘心孔直径与平底面直径之间的比例，在1:3至1:4之间；零件高度与零件外径之间的比例，在1:13至1:14之间。

9.根据权利要求1所述的换向齿轮盘，其特征是：在所述花键盘零件中，齿键倾角在10°至15°之间。

10.根据权利要求1所述的换向齿轮盘，其特征是：在产品使用过程中，内螺纹套筒零件的下端筒伸置于一滚珠轴承之中，内螺纹套筒零件的上端筒伸置于相对另一滚珠轴承之中，保障了产品在使用过程中的稳定性；花键盘零件在外部圆锥齿轮的旋转驱动下，带动着内螺纹套筒零件一同发生绕轴旋转，使置于内螺纹套筒零件内腔中的外部顶柱零件，在内螺纹套筒零件内螺纹作用下发生轴向直线运动，从而形成产品将机械能量运动方向由水平绕轴旋转运动转变为垂直轴向直线运动的变换机制。

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