CN104565257B - 一种可调式防过载传动件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调式防过载传动件，包括外圈、套设在外圈内部的内圈及调节机构，其中，外圈的外表面开设有用于传动的轮齿，用于动力传递，外圈的内表面分为三层，其中上层和下层均开设有若干个回位腔，中间层为光滑面，内圈包括四周的圆环壁面及中部用于与外界传动机构连接的传动毂，圆环壁面的外表面与外圈的内表面光滑接触，并传动连接，圆环壁面的上下两侧均开设有径向的调节孔，调节孔的个数与回位腔的个数相同，调节机构穿过调节孔并可伸缩式抵接回位腔。与现有技术相比，本发明有效的保证了机械系统中动力的传递，装配简单成本低，且可根据工作需要调节其防过载能力，使用寿命较长。

Description

一种可调式防过载传动件

技术领域

本发明涉及一种传动件，属于机械传动的技术领域，尤其是涉及一种可调式防过载传动件。

背景技术

在传统的机械传动系统中，大部分传动件主要用于动力的传递，其主要通过传动件间的摩擦力传递动力，或者是通过主从动件间的啮合以及借助中间件啮合传动，例如带传动、齿轮传动或链传动等，而对于当前广泛使用的齿轮传动和链传动，虽然能够可靠地传递机械系统中的动力，但其传动件均不能达到防过载的能力，当传动系统过载时容易造成零件损坏或安全事故，对于带传动虽然具有一定的防过载能力，但其不能可靠的保证机械系统中的动力传递，且使用寿命低，常受限于工作环境而无法使用。

为此各种具有防过载能力的传动件应运而生，如以下两篇专利所公开的装置，其能够保证机械系统中动力的稳定传递，而且很好的保护传动系不受过载而损坏，大大提高了生产安全性。但由于当前大多防过载传动件传递动力的可靠性差，受外界影响大，其使用寿命和可调节性不高，给实际生产应用带来了不便和隐患，目前还难以在商业上得到大规模的推广和应用。

申请号为200820013750.2的中国专利公布了一种防过载传动轴，轴体有在右侧的圆柱形花键轴和在左侧的圆管形花键套，轴体的两端分别连有十字轴式万向节，花键套有左、右两段圆管，右段圆管内有内花键，左、右两段圆管相连的一端、分别有圆环形左、右端面连接盘，相邻环面上、沿圆周均布有相啮合的截面是梯形的径向凸起和凹槽，左端面连接盘的外圆周连有由连接管和套在右段圆管外的圆环形端面板连接组成的连接室，连接室内、右端面连接盘与端面板之间连有蝶簧。该实用新型在作业机械的负载突然增大至接近或超过设计负载值，啮合而连在一起的左、右端面连接盘会因负载突然增大而使右端面连接盘克服蝶簧的弹力产生向右侧轴向窜动，使左、右端面连接盘相对转动，不会使传动轴因过载而断裂损坏。

申请号为201320108081.8的中国专利公布了一种垂直式丝杆传动装置防过载保护机构，包括电机、减速箱、滑台座、滑台、丝杆及导向滑轨，其特征在于所述丝杆与滑台的连接孔内设有一个下端带有台阶的螺母套，螺母套的内螺纹与丝杆的螺纹相连接，螺母套的外圆与滑台的连接孔的配合面为滑动配合，螺母套的下端台阶与设在其下方的螺母套固定座相固连，螺母套内孔的两端设有导向引导孔，所述丝杆的上端设有丝杆导向段，滑台的下端设有可调支撑杆，在滑台座的下固定座上设有弹性垫块，通过采用以上技术方案，解决了垂直式丝杆传动机构的防过载保护问题。

以上两个专利公布的装置均具有防过载传动件寿命低下和调节性差等问题。目前还难以在商业上得到大规模的推广和应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有防过载传动件寿命低下和调节性差等问题而提供一种结构简单、成本低廉而调节有效的可调式防过载传动件，可以使机械系统中的动力传递可靠稳定的进行，且能根据不同工况进行调节，从而有效防止传动系因过载而损坏，其调节简单方便，应用范围广。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可调式防过载传动件，包括外圈、套设在外圈内部的内圈及调节机构，其中，所述的外圈的外表面开设有用于传动的轮齿，用于动力传递，外圈的内表面分为三层，其中上层和下层均开设有若干个回位腔，中间层为光滑面，所述的内圈包括四周的圆环壁面及中部用于与外界传动机构连接的传动毂，所述的圆环壁面的外表面与外圈的内表面光滑接触，并传动连接，所述的圆环壁面的上下两侧均开设有径向的调节孔，所述的调节孔的个数与回位腔的个数相同，所述的调节机构穿过调节孔并可伸缩式抵接回位腔：

传动件正常运转时，调节机构与回位腔抵接，外圈通过调节机构将动力传递给内圈，再通过传动毂传出，当传动件过载时，外圈下压调节机构，使得调节机构脱离回位腔，此时外圈的内表面与圆环壁面的外表面打滑，无法将动力传出。

所述的调节机构包括传动钉、弹簧、套筒及调节旋钮，所述的套筒设在调节孔内，所述的传动钉的下部套设弹簧，并插入套筒内，所述的传动钉的上部位于回位腔内，所述的调节旋钮呈中空圆盘状，调节旋钮位于内圈的上下两侧，且调节旋钮的内表面套设在传动毂上，且调节旋钮的内圆面和传动毂的外圆面光滑接触可相对转动，调节旋钮的外表面与套筒项接。

所述的传动钉包括由上到下依次设置的上顶部、中环及下圆柱，所述的中环为圆盘状，且中环的直径大于套筒的直径，下圆柱的直径小于套筒的直径，所述的下圆柱设在套筒内，且可上下滑动，所述的弹簧套设在下圆柱上，且位于中环与套筒之间。

所述的上顶部由长方体切削而成，包括平行设置的两个滑动面及位于两个滑动面之间且顶端相连的两个斜项面。

所述的回位腔包括左右两侧的两个腔壁面及底侧的腔底面，所述的腔壁面为斜面，所述的腔底面为水平面，当传动钉位于回位腔内部时，所述的腔壁面与上顶部的斜项面接触，所述的腔底面与上顶部的滑动面接触。

所述的调节旋钮的外表面上开设有调节齿组，该调节齿组的个数与回位腔的个数相同，每个调节齿组均开设有上置点、中置点及下置点，且上置点、中置点及下置点与传动毂的中心距离依次减小，通过转动调节旋钮，使得上置点、中置点或下置点与套筒顶接，调节弹簧的伸缩量，所述的调节旋钮主体上均匀设有4～8个的钳口。当上置点与套筒顶接时，弹簧被压缩后长度最短，当下置点与套筒顶接时，弹簧被压缩后长度最长，所述的调节旋钮主体上均匀设有4～8个的钳口。

所述的调节孔包括由内向外连通的圆孔及方孔，所述的中环、下圆柱及套设在下圆柱上的套筒位于圆孔内，所述的上顶部贯穿方孔。

所述的外圈内表面的上层和下层开设回位腔的数量相同，均为3～6个，且上层的回位腔与下层的回位腔镜像对称。

所述的圆环壁面的外表面与外圈的内表面之间设有间隙。

所述的传动毂的内孔面上开有键槽。

本发明的工作原理为：在传动系统没有发生过载情况下，传动钉的斜顶面和回位腔的腔壁面接触啮合，传动钉保持不动无下压过程，动力由外圈的轮齿输入经传动钉传向内圈，再经内圈由传动毂输出；当传动系统过载时，回位腔的腔壁面与斜顶面啮合后，外圈下压传动钉，弹簧被压缩，由于传动钉的滑动面始终与回位腔的腔底面接触，外圈在内圈上轴向位置固定，此时外圈的内表面与内圈的圆环壁面的外表面打滑，无法传递系统的动力，避免系统的过载；同时，根据需要可通过钳口旋转传动毂两端的调节旋钮，改变套筒与传动毂中心的距离，从而调节弹簧的预紧力，使得传动钉下压时所需力不同，进而改变装置的防过载能力。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

(1)可以有效保证传动系统中动力的传递，在机械领域中应用广泛，制造成本低，装配简单，同时可根据工作需要调节其防过载能力，且调节简单方便，可操纵性强。

(2)本发明为纯机械构造，无需任何电子元件和电控装置，工作可靠，安全性能高。

(3)使用条件受环境影响较小，且使用寿命较长，无需频繁跟换零部件，便于工程应用推广。

附图说明

图1为本发明的可调式防过载传动件的主视结构示意图；

图2为本发明的可调式防过载传动件的侧视剖面结构示意图；

图3为外圈的立体结构示意图；

图4为内圈的主视结构示意图；

图5为内圈的侧视剖面结构示意图；

图6为调节机构的放大示意图；

图7为调节旋钮的立体结构示意图；

图8为调节旋钮的主视结构示意图；

图9为传动钉的结构示意图；

图10为传动钉的结构示意图。

图中，1为外圈，11为轮齿，2为传动钉，21为上顶部，211为斜顶面，212为滑动面，22为中环，23为下圆柱，3为弹簧，4为套筒，5为调节旋钮，51为调节齿组，511为上置点，512为中置点，513为下置点，52为钳口，6为调节机构，7为回位腔，71为腔壁面，72为腔底面，8为内圈，81为调节孔，811为圆孔，812为方孔，9为传动毂，91为键槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

一种可调式防过载传动件，如图1、图2所示，包括外圈1、套设在外圈1内部的内圈8及调节机构6。

外圈1如图3所示，外圈1的外表面开设有用于传动的轮齿11，用于动力传递，外圈1的内表面分为三层，其中上层和下层均开设有若干个回位腔7，中间层为光滑面。

内圈8如图4～图5所示，内圈8包括四周的圆环壁面及中部用于与外界传动机构连接的传动毂9，传动毂9的内孔面上开有键槽91。圆环壁面的外表面与外圈1的内表面光滑接触，并传动连接，圆环壁面的上下两侧均开设有径向的调节孔81，调节孔81的个数与回位腔7的个数相同。

调节机构6如图6所示，调节机构6包括传动钉2、弹簧3、套筒4及调节旋钮5，套筒4设在调节孔81内，传动钉2的下部套设弹簧3，并插入套筒4内，传动钉2的上部位于回位腔7内，调节旋钮5呈中空圆盘状，调节旋钮5位于内圈8的上下两侧，且调节旋钮5的内表面套设在传动毂9上，且调节旋钮5的内圆面和传动毂9的外圆面光滑接触可相对转动，调节旋钮5的外表面与套筒4顶接。

传动钉2如图9、图10所示，传动钉2包括由上到下依次设置的上顶部21、中环22及下圆柱23，中环22为圆盘状，且中环22的直径大于套筒4的直径，中环22主要对传动钉2起导向作用，下圆柱23的直径小于套筒4的直径，下圆柱23设在套筒4内，且可上下滑动，弹簧3套设在下圆柱23上，且位于中环22与套筒4之间。上顶部21由长方体切削而成，包括平行设置的两个滑动面222及位于两个滑动面222之间且顶端相连的两个斜顶面211。

结合图3所示，回位腔7包括左右两侧的两个腔壁面71及底侧的腔底面72，腔壁面71为斜面，腔底面72为水平面，当传动钉2位于回位腔7内部时，腔壁面71与上项部21的斜顶面211接触，腔底面72与上顶部21的滑动面222接触。

调节旋钮5如图7、图8所示，调节旋钮5的外表面上开设有调节齿组51，该调节齿组51的个数与回位腔7的个数相同，每个调节齿组51均开设有上置点511、中置点512及下置点513，且上置点511、中置点512及下置点513与传动毂9的中心距离依次减小，通过转动调节旋钮5，使得上置点511、中置点512或下置点513与套筒4顶接，调节弹簧3的伸缩量，调节旋钮5主体上均匀设有4～8个的钳口52。当上置点511与套筒4顶接时，弹簧3被压缩后长度最短，当下置点513与套筒4顶接时，弹簧3被压缩后长度最长，调节旋钮5主体上均匀设有4～8个的钳口52，本实施例中钳口52的个数为6个。

再结合图5所示，调节孔81包括由内向外连通的圆孔811及方孔812，中环22、下圆柱23及套设在下圆柱23上的套筒4位于圆孔811内，上顶部21贯穿方孔812。

外圈1内表面的上层和下层开设回位腔7的数量相同，本实施例中均为6个，且上层的回位腔7与下层的回位腔7镜像对称。

圆环壁面的外表面与外圈1的内表面之间设有间隙，如图6中Ω所示。从而保证传动过载时限定外圈1在内圈8上的轴向位置。

本发明的工作原理为：在传动系统没有发生过载情况下，传动钉2的斜顶面211和回位腔7的腔壁面71接触啮合，传动钉2保持不动无下压过程，动力由外圈1的轮齿11输入经传动钉2传向内圈8，再经内圈8由传动毂9输出；当传动系统过载时，回位腔7的腔壁面71与斜顶面211啮合后，外圈1下压传动钉2，弹簧3被压缩，由于传动钉2的滑动面212始终与回位腔7的腔底面72接触，外圈1在内圈8上轴向位置固定，此时外圈1的内表面与内圈8的圆环壁面的外表面打滑，无法传递系统的动力，避免系统的过载；同时，根据需要可通过钳口52旋转传动毂9两端的调节旋钮5，改变套筒4与传动毂9中心的距离，从而调节弹簧3的预紧力，使得传动钉2下压时所需力不同，进而改变装置的防过载能力。

使用本发明时的装配顺序：第一步将外圈1套在内圈8上；第二步装配调节机构6，首先将传动钉2插入调节孔81中，再将弹簧3和套筒4依次套入下圆柱23，最后将调节旋钮5装配在传动毂9的外圆面上，从而完成装配；此装配过程可以在内圈8的两侧同时进行，也可以分别装配完成。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可调式防过载传动件，其特征在于，包括外圈(1)、套设在外圈(1)内部的内圈(8)及调节机构(6)，其中，所述的外圈(1)的外表面开设有用于传动的轮齿(11)，外圈(1)的内表面分为三层，其中上层和下层均开设有若干个回位腔(7)，中间层为光滑面，所述的内圈(8)包括四周的圆环壁面及中部用于与外界传动机构连接的传动毂(9)，所述的圆环壁面的外表面与外圈(1)的内表面传动连接，所述的圆环壁面的上下两侧均开设有径向的调节孔(81)，所述的调节孔(81)的个数与回位腔(7)的个数相同，所述的调节机构(6)穿过调节孔(81)并可伸缩式抵接回位腔(7)；

所述的调节机构(6)包括传动钉(2)、弹簧(3)、套筒(4)及调节旋钮(5)，所述的套筒(4)设在调节孔(81)内，所述的传动钉(2)的下部套设弹簧(3)，并插入套筒(4)内，所述的传动钉(2)的上部位于回位腔(7)内，所述的调节旋钮(5)呈中空圆盘状，调节旋钮(5)位于内圈(8)的上下两侧，且调节旋钮(5)的内表面套设在传动毂(9)上，调节旋钮(5)的外表面与套筒(4)顶接；

传动件正常运转时，调节机构(6)与回位腔(7)抵接，外圈(1)通过调节机构(6)将动力传递给内圈(8)，再通过传动毂(9)传出，当传动件过载时，外圈(1)下压调节机构(6)，使得调节机构(6)脱离回位腔(7)，此时外圈(1)的内表面与圆环壁面的外表面打滑，无法将动力传出。

2.根据权利要求1所述的一种可调式防过载传动件，其特征在于，所述的传动钉(2)包括由上到下依次设置的上顶部(21)、中环(22)及下圆柱(23)，所述的中环(22)为圆盘状，且中环(22)的直径大于套筒(4)的直径，下圆柱(23)的直径小于套筒(4)的直径，所述的下圆柱(23)设在套筒(4)内，且可上下滑动，所述的弹簧(3)套设在下圆柱(23)上，且位于中环(22)与套筒(4)之间。

3.根据权利要求2所述的一种可调式防过载传动件，其特征在于，所述的上顶部(21)由长方体切削而成，包括平行设置的两个滑动面(222)及位于两个滑动面(222)之间且顶端相连的两个斜顶面(211)。

4.根据权利要求3所述的一种可调式防过载传动件，其特征在于，所述的回位腔(7)包括左右两侧的两个腔壁面(71)及底侧的腔底面(72)，所述的腔壁面(71)为斜面，所述的腔底面(72)为水平面，当传动钉(2)位于回位腔(7)内部时，所述的腔壁面(71)与上顶部(21)的斜顶面(211)接触，所述的腔底面(72)与上顶部(21)的滑动面(222)接触。

5.根据权利要求1所述的一种可调式防过载传动件，其特征在于，所述的调节旋钮(5)的外表面上开设有调节齿组(51)，该调节齿组(51)的个数与回位腔(7)的个数相同，每个调节齿组(51)均开设有上置点(511)、中置点(512)及下置点(513)，且上置点(511)、中置点(512)及下置点(513)与传动毂(9)的中心距离依次减小，通过转动调节旋钮(5)，使得上置点(511)、中置点(512)或下置点(513)与套筒(4)顶接，调节弹簧(3)的伸缩量，所述的调节旋钮(5)主体上均匀设有4～8个的钳口(52)。

6.根据权利要求2所述的一种可调式防过载传动件，其特征在于，所述的调节孔(81)包括由内向外连通的圆孔(811)及方孔(812)，所述的中环(22)、下圆柱(23)及套设在下圆柱(23)上的套筒(4)位于圆孔(811)内，所述的上顶部(21)贯穿方孔(812)。

7.根据权利要求1所述的一种可调式防过载传动件，其特征在于，所述的外圈(1)内表面的上层和下层开设回位腔(7)的数量相同，均为3～6个，且上层的回位腔(7)与下层的回位腔(7)镜像对称。

8.根据权利要求1所述的一种可调式防过载传动件，其特征在于，所述的圆环壁面的外表面与外圈(1)的内表面之间设有间隙。

9.根据权利要求1所述的一种可调式防过载传动件，其特征在于，所述的传动毂(9)的内孔面上开有键槽(91)。