CN103256363B - 一种单向单步传动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单向单步传动机构，包括棘轮和棘爪，其特点是，所述棘爪安装在安装孔中，安装孔的直径大于棘爪的直径，棘爪的左侧有突出沿，棘爪的右侧有导向键，安装孔的后壁上有竖向键槽，键槽与导向键之间为紧配合，棘爪的上部有弹簧，弹簧的上端有与安装孔固定连接的弹簧座。其优点是，结构简单；仅靠机构本身的动作即可实现单向单步传动；用于需要单向单步传动的装置中不需复杂的控制系统。
Description
技术领域
本发明涉及机械传动机构，特别是一种每次只能前进一步的单向单步传动机构。
背景技术
单向单步传动在机械传动上应用范围很广，如机械加工中的换刀机构、粉刷墙面的毛刷安装机构等凡是要求每次只能转动（或移动）一步而不能连续转动（或移动）的机械装置都要用到单向单步传动。目前，单向单步传动大都采用手动换向或电动换向来实现，缺点是结构复杂，控制比较麻烦。如机械加工中的换刀机构，其单向单步传动是采用先将刀架升起，实现单步转位，然后再将刀架落下、定位，以保证不连续转动。再如粉刷墙面的毛刷机构，当需要更换毛刷头时，一般是先用手将多头毛刷拔出，转动一个角度后，再将多头毛刷插入，实现毛刷头的转位。
发明内容
本发明的目的是针对上述单向单步传动的缺点提供一种仅靠机构本身的动作即可实现单向单步传动的机构。
为实现上述目的，本发明提供的单向单步传动机构包括棘轮和棘爪，其特点是：所述棘爪置于安装孔中，安装孔的直径大于棘爪的直径，棘爪的左侧有突出沿，棘爪的右侧有导向键，安装孔的后壁上有竖向键槽，键槽与导向键之间为紧配合（即使二者保持一定的摩擦力），棘爪的上部有弹簧，弹簧的上端有与安装孔固定连接的弹簧座。
本发明单向单步传动机构可安装在各种需要进行单向单步传动的装置上，其工作原理是：当棘轮沿逆时针方向旋转时，棘轮齿的升角对棘爪有一个向上且向左的推力，使得棘爪沿安装孔的左侧壁上升，当棘轮转过棘轮齿边缘时，棘爪靠弹簧的压力落下，同时，下一个棘轮齿的左向分力使棘爪左侧的突出沿卡在安装孔的内壁下沿处，从而使棘轮无法继续逆向旋转；当对棘轮施加一个反向（顺时针）作用力时，前一个棘轮齿则推动棘爪向右移动，使棘爪的突出沿离开安装孔内壁的下沿，并靠棘爪导向键与键槽间较大的摩擦力维持在该位置不动，当棘轮再次有逆时针旋转动作时，由于此时棘爪左侧的突出沿距离安装孔内壁下沿有一小段距离，不会被安装孔内壁下沿卡住，而是越过内壁下沿，沿安装孔的左侧壁上升，从而使棘轮再转过一个棘轮齿，实现棘轮沿逆时针方向的单步转动。当棘轮齿的数量为均匀分布的四个时，每次只能转动90度角，只有施加一个反向推力后，才能转动下一个90度转角。
本发明的优点是，结构简单；仅靠机构本身的动作即可实现单向单步传动；用于需要单向单步传动的装置中不需复杂的控制系统。
附图说明
图1为本发明单向单步传动机构实施例的结构示意图（局部纵向剖视图）；
图2为图1的俯视图；
图3为沿图1A—A剖视图；
图4a、图4b、图4c、图4d为本发明单向单步传动机构的工作原理示意图；
图5为采用本发明制做的“新型湿式无尘自动黑板清洁装置”的结构示意图。
图中符号说明：1-弹簧座，2-弹簧，3-棘爪，4-棘轮，5-安装孔，6-轴承，7-轴承座，8-导向键，9-突出沿，10-键槽，11-孔座，12-轴承座架，13-连接键A，14-连接键B，15-PVC管，16-毛毡。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
本发明单向单步传动机构实施例如图1和图2所示，其棘轮4有四个均匀分布的棘轮齿，棘轮通过轴承6安装在轴承座7上，轴承座通过连接键A13固定安装在圆形轴承座架12上。棘爪3置于安装孔5中，安装孔5的直径大于棘爪3的直径，安装孔5开设在圆形孔座11上，孔座11的内径与轴承座架12的外径相同，二者通过连接键B14固定连接。棘爪3的左侧有突出沿9，棘爪的右侧有导向键8，在安装孔5的右壁上开设竖向键槽10，键槽的深度要确保导向键能在键槽中左右移动；键槽的槽宽要使键槽与导向键实现紧配合，即使二者相互间保持一定的摩擦力，以确保棘爪被逆时针转动的棘爪向右推动后能够靠该摩擦力定位，不会退回原位。在棘爪3的上部安装压缩弹簧2，弹簧上部的弹簧座1安装在安装孔5的上端，与孔座11螺纹连接。
上述单向单步传动机构，在单步转动前，如图4a所示，棘轮顺时针推动棘爪突出沿离开安装孔的内壁下沿；单步转动时，如图4b所示，棘轮逆时针转，棘轮齿上升力推动棘爪上升，同时向左分力推动棘爪的突出沿紧靠安装孔左内壁；棘轮逆时针转过一齿后，如图4c所示，棘爪紧贴安装孔左内壁落下，下一齿升角左推力使棘爪的突出沿卡在安装孔内壁下沿上，棘轮无法继续转动；如图4d所示，只有棘轮顺时针再次反推棘爪时，才能使棘爪的突出沿离开安装孔内壁下沿，为棘轮下一次单步转动做好准备。
以利用上述单向单步传动机构制做的“新型湿式无尘自动黑板清洁装置”为例，该装置采用与黑板等长的PVC管15，将其两端分别与单向单步传动机构的棘轮固定连接成一体，将四条擦拭毛毡16均匀分布在PVC管的四周，将装置固定安装在黑板的前面，并使毛毡紧贴黑板的板面，利用单向单步传动机构即可实现四条毛毡的交替使用，完成擦黑板任务。擦黑板时，向上移动黑板，棘轮有顺时针转动趋势，而此时棘爪突出沿处于与安装孔内壁下沿相卡状态，使棘轮无法转动，与棘轮连接成一体的PVC管亦不会转动，PVC管上的湿毛毡一直与黑板接触，实现平稳擦黑板；当向下拉黑板时，棘轮逆时针转动，棘爪突出沿则退出安装孔内壁下沿，不再抵住棘轮，使棘轮能够转动，PVC管亦转动，使擦过黑板的毛毡也跟随其转动。因棘轮齿设计成对称分布的四个，PVC管一次转动90度后，新的毛毡与黑板接触，为下次擦黑板做好准备。
Claims (1)
1.一种单向单步传动机构，包括棘轮（4）和棘爪（3），其特征在于：所述棘爪（3）置于安装孔（5）中，安装孔的直径大于棘爪（3）的直径，棘爪（3）的左侧有突出沿（9），棘爪（3）的右侧有导向键（8），安装孔的后壁上有竖向键槽（10），键槽（10）与导向键（8）之间为紧配合，棘爪的上部有弹簧（2），弹簧（2）的上端有与安装孔（5）固定连接的弹簧座（1）。
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