CN104633035A - 齿轮组、收放绳装置及收放绳方法 - Google Patents

齿轮组、收放绳装置及收放绳方法 Download PDF

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CN104633035A CN201510014583.8A CN201510014583A CN104633035A CN 104633035 A CN104633035 A CN 104633035A CN 201510014583 A CN201510014583 A CN 201510014583A CN 104633035 A CN104633035 A CN 104633035A
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Abstract

本发明涉及一种齿轮组，包含主动齿轮、第一和第二被动齿轮、分别与主动齿轮啮合的第一从动齿轮、与第一从动齿轮啮合的第二从动齿轮；其中，第一从动齿轮与第二从动齿轮分别位于主动齿轮的两侧，且第一和第二被动齿轮分别相对第一和第二从动齿轮进行设置；该齿轮组还包含：设置在第一和第二被动齿轮之间用于安装主动齿轮、第一和第二从动齿轮的支撑架；其中主动齿轮、第一和第二从动齿轮与支撑架之间相互枢转，且支撑架朝向第二被动齿轮的一侧设有第一电磁阀，而在朝向第一被动齿轮的一侧设有第二电磁阀。同现有技术相比，通过控制第一和第二电磁阀的吸合和断开来实现支撑架的左右转动，通过此种方式来简化齿轮组的结构，提高齿轮组的传动效率。

Description

齿轮组、收放绳装置及收放绳方法
技术领域
本发明涉及一种齿轮组，具体的说是一种齿轮组和采齿轮组的收放绳装置和收放绳方法。
背景技术
齿轮传动，是机械传动中应用最广泛的一种传动形式，由于它的传动比准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长，所以广泛应用在各种机械机构中。例如，收放绳装置。
由于目前的收放绳装置一般都是需要通过两个卷筒来完成收绳和放绳的工作。具体的说，当在旋转其中一个卷筒进行收绳时，另一个卷筒就需要相应的进行放绳，而为了保证两个卷筒能够同步的进行转动，已达到收放绳的效果，就需要在收放绳装置中增加相应的齿轮组，但由于现有齿轮组的结构较为复杂，所以导致了整个齿轮组在带动卷筒进行转动时，其齿轮组的传动效率并不高，所以为了保证两个卷筒能够正常的进行收绳和放绳，就需要提高电机的转速，以此增加整个齿轮组在传动时的扭矩，由此就会提高收放绳装置在工作时功耗。
因此，如何提高收放绳装置中齿轮组的传动效率，是目前所要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种齿轮组，不但结构简单，而且具有较高的传动效率，从而降低了收放绳装置在工作时的功耗。
为了实现上述目的，本发明的实施方式设计了一种齿轮组，包含主动齿轮、第一被动齿轮和第二被动齿轮，还包含与所述主动齿轮啮合的第一从动齿轮、与所述第一从动齿轮啮合的第二从动齿轮；其中，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮分别位于所述主动齿轮的两侧，且所述第一被动齿轮相对所述第一从动齿轮进行设置，所述第二被动齿轮相对所述第二从动齿轮进行设置；
所述齿轮组还包含：设置在所述第一被动齿轮和所述第二被动齿轮之间用于安装所述主动齿轮、所述第一从动齿轮、所述第二从动齿轮的支撑架；其中，所述主动齿轮、所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮分别与所述支撑架之间相互枢转，且所述支撑架朝向所述第二被动齿轮的一侧设有第一电磁阀，而在朝向所述第一被动齿轮的一侧设有第二电磁阀；
所述支撑架在所述第一电磁阀吸合时以所述主动齿轮的轮心为枢转点朝向所述第一被动齿轮的一侧转动，并在所述第一从动齿轮与所述第一被动齿轮相互啮合后，所述第一电磁阀断开；所述支撑架在所述第二电磁阀吸合时以所述主动齿轮的轮心为枢转点朝向所述第二被动齿轮的一侧转动，并所述第二从动齿轮与所述第二被动齿轮相互啮合后，所述第二电磁阀断开。
另外，本发明的实施方式还设计了一种采用如上所述的齿轮组的收放绳装置，所述收放绳装置包含与所述齿轮组的第一被动齿轮连接的第一卷筒、与所述齿轮组的第二被动齿轮连接的第二卷筒；其中，所述第一卷筒和所述第二卷筒之间采用绳状或带状件相互连接，且所述绳状或带状件的两端分别缠绕在所述第一卷筒和所述第二卷筒上；
所述收放绳装置还包含：带动所述齿轮组的主动齿轮旋转的电机；其中，所述主动齿轮套设在所述电机的主轴上。
另外，本发明的实施方式还设计了一种如上所述的收放绳装置的收放绳方法，包含如下步骤：
S101、将所述绳状或带状件的两端分别缠绕在所述第一卷筒和所述第二卷筒上；
S102、旋转所述第一卷筒或所述第二卷筒对所述绳状或带状件进行卷扬回收；其中，在旋转所述第一卷筒时，所述第二卷筒与所述第一卷筒一同转动进行放绳；而在旋转所述第二卷筒时，所述第一卷筒与所述第二卷筒一同转动进行放绳。
本发明的实施方式相对于现有技术而言，由于整个齿轮组中的主动齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮均安装在支撑架上，且能够与支撑架之间相互枢转，并且支撑架的两端还分别设有第一电磁阀和第二电磁阀。在实际应用的过程中，可通过控制第一电磁阀和第二电磁阀的吸合来实现支撑架的左右转动，进而实现第一从动齿轮与第一被动齿轮之间的相互啮合以及第二从动齿轮和第二被动齿轮之间的相互啮合，并且当第一从动齿轮与第一被动齿轮相互啮合后或者当第二从动齿轮与第二被动齿轮相互啮合后，第一电磁阀和第二电磁阀是直接断开的，而此时可通过主动齿轮、第一从动齿轮和第一被动齿之间啮合的咬合力，或者主动齿轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮和第二被动齿轮之间啮合的咬合力继续传动，通过此种方式来简化整个齿轮组的结构，进而提高整个齿轮组的传动效率。而在将齿轮组装配至收放绳装置中时，可将第一卷筒和第二卷筒分别套设在第一被动齿轮和第二被动齿轮的输出轴上，通过第一被动齿轮和第二被动齿轮的转动，以实现第一卷筒和第二卷筒的收绳和放绳。
具体的说，当需要通过第一卷筒进行收绳时，吸合所述第一电磁阀，所述第一电磁阀在吸合时通过自身的电磁吸力拉动所述支撑架，使所述支撑架以所述主动齿轮的轮心为枢转点朝向所述第一被动齿轮的一侧转动，并在所述支撑架上的第一从动齿轮与所述第一被动齿轮相互啮合后，断开所述第一电磁阀，所述第一卷筒在所述主动齿轮、所述第一从动齿轮和所述第一被动齿轮之间的啮合力的咬合传动下旋转，而所述第二卷筒能够在所述绳状或带状件的拉动下进行跟转，从而实现第一卷筒收绳、第二卷筒放绳的目的。
同理，当需要通过第二卷筒进行收绳时，吸合所述第二电磁阀，所述第二电磁阀吸合时通过自身的电磁吸力拉动所述支撑架，使所述支撑架以所述主动齿轮的轮心为枢转点朝向所述第二被动齿轮的一侧转动，并在所述支撑架上的第二从动齿轮与所述第二被动齿轮相互啮合后，断开所述第二电磁阀，所述第二卷筒在所述主动齿轮、所述第一从动齿轮、所述第二从动齿轮和所述第二被动齿轮之间的啮合力的咬合传动下旋转，而所述第一卷筒能够在所述绳状或带状件的拉动下进行跟转，从而实现第二卷筒收绳、第与一卷筒放绳的目的。
进一步的，所述主动齿轮、所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮分别通过转轴与所述支撑架相互枢转，且所述转轴上还套设有轴承与所述支撑架进行连接；其中，所述轴承的外圈与所述支撑架进行连接，而所述轴承的内圈与所述转轴进行连接。并且，为了满足实际的使用需求，所述轴承可选用滑动轴承或滚动轴承。通过轴承不但可降低转轴在转动时与支撑架之间的摩擦系数，而且还能够使得主动齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮在转动时，确保支撑架不会与其进行跟转，从而进一步提高了整个齿轮组的传动效率。
另外，所述支撑架的顶部或底部具有一个用于安装所述第一和第二电磁阀的连杆；其中，所述连杆的两端分别朝向所述第一被动齿轮和所述第二被动齿轮的一侧进行延伸，所述第一和第二电磁阀分别安装在所述连杆的两端。
另外，为了满足实际的使用需求，所述带状件可采用皮带，而所述绳状件可采用钢丝绳、尼龙绳或麻绳。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的齿轮组中第一从动齿轮与第一被动齿轮啮合时的示意图；
图2为本发明第一实施方式的齿轮组中第二从动齿轮与第二被动齿轮啮合时的示意图；
图3为本发明第二实施方式的收放绳装置的结构示意图；
图4为本发明第三实施方式的收放绳装置的收放绳方法的流程框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种齿轮组，如图1所示，包含主动齿轮1、第一被动齿轮2和第二被动齿轮3。还包含与主动齿轮1啮合的第一从动齿轮4、与第一从动齿轮4啮合的第二从动齿轮5，其中第一从动齿轮4和第二从动齿轮5分别位于主动齿轮1的两侧，且第一被动齿轮2相对第一从动齿轮4进行设置，而第二被动齿轮3相对第二从动齿轮5进行设置。
另外，本实施方式的齿轮组还包含：设置在第一被动齿轮2与第二被动齿轮3之间的支撑架7。其中，主动齿轮1、第一从动齿轮4和第二从动齿轮5均安装在支撑架7上，通过支撑架7对主动齿轮1、第一从动齿轮4和第二从动齿轮5进行固定支撑，且主动齿轮1、第一从动齿轮4和第二从动齿轮5分别与支撑架7之间能够相互枢转。另外，该支撑架7朝向第二被动齿轮3的一侧安装有第一电磁阀8，而在朝向第一被动齿轮2的一侧安装有第二电磁阀9。
其中，该支撑架7在第一电磁阀8吸合时，通过第一电磁阀8的电磁吸力能够以主动齿轮1的轮心为枢转点朝向第一被动齿轮2的一侧转动，使第一从动齿轮4与第一被动齿轮2相互啮合，并在第一从动齿轮4与第一被动齿轮2相互啮合后，第一电磁阀8断开。反之，该支撑架7在第二电磁阀9吸合时，通过第二电磁阀9的电磁吸力能够以主动齿轮1的轮心为枢转点朝向第二被动齿轮3的一侧转动，使得第二从动齿轮5与第二被动齿轮3相互啮合，并在第二从动齿轮5与第二被动齿轮3相互啮合后，第二电磁阀9断开。
通过上述内容不难发现，由于整个齿轮组中的主动齿轮1、第一从动齿轮4和第二从动齿轮5均安装在支撑架7上，且能够与支撑架7之间相互枢转，并且支撑架7的两端还分别设有第一电磁阀8和第二电磁阀9。在实际应用的过程中，可通过控制第一电磁阀8和第二电磁阀9的吸合来实现支撑架7的左右运动，进而实现第一从动齿轮4与第一被动齿轮2之间的相互啮合以及第二从动齿轮5与第二被动齿轮3之间的相互啮合，并且当第一从动齿轮4与第一被动齿轮2相互啮合后或者当第二从动齿轮5与第二被动齿轮3相互啮合后，第一电磁阀8和第二电磁阀9是直接断开的，而此时可通过主动齿轮1、第一从动齿轮4和第一被动齿2之间啮合的咬合力或主动齿轮1、第一从动齿轮4、第二从动齿轮5和第二被动齿轮3之间的咬合力继续传动，通过此种方式来简化整个齿轮组的结构，以此来提高整个齿轮组的传动效率。
具体的说，在本实施方式中，支撑架7的底部具有一个用于安装第一电磁阀8和第二电磁阀9的连杆7-1。其中，连杆7-1的两端分别朝向第一被动齿轮2和第二被动齿轮3的一侧进行延伸，且第一电磁阀8和第二电磁阀9分别安装在连杆7-1的两端。当第一电磁阀8吸合时，第一从动齿轮4会与第一被动齿轮2相互啮合，通过图1可知，由于第一被动齿轮2是逆时针旋转，并且主动齿轮1与第一被动齿轮2施加在第一从动齿轮4切线方向上的受力是相同的，第一从动齿轮4的受力方向始终是向外的，所以此时即使断开第一电磁阀8，主动齿轮1、第一被动齿轮2与第一从动齿轮4之间也能够形成自锁力相互咬合进行传动，使得支撑架7能够维持当前的状态。反之，如图2所示，当第二电磁阀9吸合时，第二从动齿轮5会与第二被动齿轮3相互啮合，通过图1可知，由于第二被动齿轮3是顺时针旋转，并且第一从动齿轮4和第二被动齿轮3施加在第二从动齿轮5切线方向上的受力是相同的，第二从动齿轮5的受力方向始终是向外的，所以此时即使断开第二电磁阀9，主动齿轮1、第一从动齿轮4、第二从动齿轮5与第二被动齿轮3之间也同样能够形成自锁力相互咬合进行传动，使得支撑架7能够维持当前的状态。
另外，值得一提的是，在本实施方式中，主动齿轮1、第一从动齿轮4和第二从动齿轮5分别通过转轴(图中未标示)与支撑架7进行固定，且转轴上还套设有轴承(图中未标示)与支撑架7进行连接，在实际装配时，可将轴承的外圈与支撑架7进行固定连接，而将轴承的内圈与转轴进行固定连接，以此实现主动齿轮1、第一从动齿轮4和第二从动齿轮5与支撑架7之间的相互枢转。并且，为了满足实际的使用需求，轴承可选用滑动轴承或滚动轴承。由于在转轴上套设有轴承，通过轴承不但可降低转轴在转动时的机械载荷，还可降低与支撑架7之间的摩擦系数，使得主动齿轮1、第一从动齿轮4和第二从动齿轮5在转动时，确保支撑架7不会与其进行跟转，从而进一步提高了整个齿轮组的传动效率。
需要说明的是，在设计本实施方式的齿轮组时，主动齿轮1的轮心到第一被动齿轮2的轮心之间的距离A，需满足以下公式：
A<R1+R2+2R3；其中，R1为主动齿轮1的分度圆半径；R2为第一被动齿轮2的分度圆半径；R3为第一从动齿轮4的分度圆半径。由此可确保当支撑架7以主动齿轮1的轮心为枢转点朝向第一被动齿轮2的一侧转动时，第一从动齿轮4能够与第一被动齿轮2相互啮合。
另外，主动齿轮1的轮心到第二被动齿轮3的轮心之间的距离B，需满足以下公式：
B<R1+R4+2R5；其中，R4为第二被动齿轮3的分度圆半径；R5为第二从动齿轮5的分度圆半径。由此可确保当支撑架7以主动齿轮1的轮心为枢转点朝向第二被动齿轮3的一侧转动时，第二从动齿轮5能够与第二被动齿轮3相互啮合。
本发明的第二实施方式涉及一种采用如第一实施方式所述的齿轮组的收放绳装置，如图3所示，本实施方式的收放绳装置包含与齿轮组的第一被动齿轮2连接的第一卷筒10、与齿轮组的第二被动齿轮3连接的第二卷筒11。其中，第一卷筒10和第二卷筒11之间采用绳状或带状件(图中未标示)相互连接，且绳状或带状件的两端分别缠绕在第一卷筒10和第二卷筒11上。
另外，本实施方式的收放绳装置还包含：一个用于带动齿轮组的主动齿轮1旋转的电机13。其中，齿轮组中的主动齿轮1是直接套设在电机13的主轴14上。
通过上述内容不难发现，整个收放绳装置在装配时，可将第一卷筒10套设在第一被动齿轮2的输出轴15上，而将第二卷筒11套设在第二被动齿轮3的输出轴16上，通过第一被动齿轮2和第二被动齿轮3的转动，实现第一卷筒10和第二卷筒11的收绳和放绳。
另外，值得一提的是，在本实施方式中，带状件可采用皮带，而绳状件可采用钢丝绳、尼龙绳或麻绳。工作人员可根据收放绳装置实际的使用场合选择选择相应的绳状或带状件。需要说明的是，在本实施方式中，带状件仅以皮带为例进行说明，而绳状件也仅以钢丝绳、尼龙绳和麻绳为例进行说明，而在实际的应用中，带状件和绳状件也可采用其它材质，在此就不再进行详细阐述。
本发明的第三实施方式涉及一种如第二实施方式所述的收放绳装置的收放绳方法，结合图4所示，具体包含如下步骤：
步骤301、将绳状或带状件的两端分别缠绕在第一卷筒10和第二卷筒11上。
步骤302、旋转第一卷筒10或第二卷筒11对绳状或带状件进行卷扬回收。其中，在旋转第一卷筒10时，缠绕在第二卷筒11上的绳状或带状件会拉动第二卷筒11，使第二卷筒11跟随第一卷筒10一同转动进行放绳，而在旋转第二卷筒11时，缠绕在第一卷筒10上的绳状或带状件会拉动第一卷筒10，使第一卷筒10跟随第二卷筒11一同转动进行放绳。
具体的说，结合图1所示，在步骤301中，第一卷筒采用如下方式进行旋转，打开第一电磁阀8，使第一电磁阀8吸合，第一电磁阀8在吸合时可通过自身的电磁吸力拉动支撑架7，使支撑架7以主动齿轮1的轮心为枢转点朝向第一被动齿轮2的一侧进行运动，并在支撑架7上的第一从动齿轮4与第一被动齿轮2相互啮合后，关闭第一电磁阀8，使第一电磁阀8断开，而此时的第一卷筒10可在主动齿轮1、第一从动齿轮4和第一被动齿轮2之间的啮合力的咬合传动下旋转。
同理，在步骤302中，第二卷筒11可采用如下方式进行旋转，打开第二电磁阀9，使第二电磁阀9吸合，第二电磁阀9在吸合时可通过自身的电磁吸力拉动支撑架7，使支撑架7以主动齿轮1的轮心为枢转点朝向第二被动齿轮3的一侧转动，并在支撑架7上的第二从动齿轮5与第二被动齿轮3相互啮合后，关闭第一电磁阀8，使第一电磁阀8断开，而此时的第二卷筒11在主动齿轮1、第一从动齿轮4、第二从动齿轮5和第二被动齿轮3之间的啮合力的咬合传动下旋转。
通过上述内容不难发现，本实施方式为与第二实施方式相对应的收放绳方法的实施例，本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，在此就不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种齿轮组，其特征在于：包含主动齿轮、第一被动齿轮和第二被动齿轮；还包含与所述主动齿轮啮合的第一从动齿轮、与所述第一从动齿轮啮合的第二从动齿轮；其中，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮分别位于所述主动齿轮的两侧，且所述第一被动齿轮相对所述第一从动齿轮进行设置，所述第二被动齿轮相对所述第二从动齿轮进行设置；
所述齿轮组还包含：设置在所述第一被动齿轮和所述第二被动齿轮之间用于安装所述主动齿轮、所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮的支撑架；其中，所述主动齿轮、所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮分别与所述支撑架之间相互枢转，且所述支撑架朝向所述第二被动齿轮的一侧设有第一电磁阀，而在朝向所述第一被动齿轮的一侧设有第二电磁阀；
所述支撑架在所述第一电磁阀吸合时以所述主动齿轮的轮心为枢转点朝向所述第一被动齿轮的一侧转动，并在所述第一从动齿轮与所述第一被动齿轮相互啮合后，所述第一电磁阀断开；所述支撑架在所述第二电磁阀吸合时以所述主动齿轮的轮心为枢转点朝向所述第二被动齿轮的一侧转动，并在所述第二从动齿轮与所述第二被动齿轮相互啮合后，所述第二电磁阀断开。
2.根据权利要求1所述的齿轮组，其特征在于：所述主动齿轮、所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮分别通过转轴与所述支撑架相互枢转。
3.根据权利要求2所述的齿轮组，其特征在于：所述转轴上还套设有轴承；
其中，所述轴承的外圈与所述支撑架进行连接，而所述轴承的内圈与所述转轴进行连接。
4.根据权利要求3所述的齿轮组，其特征在于：所述轴承为滚动轴承或滑动轴承。
5.根据权利要求1所述的齿轮组，其特征在于：所述支撑架的顶部或底部具有一个用于安装所述第一和第二电磁阀的连杆；
其中，所述连杆的两端分别朝向所述第一被动齿轮和所述第二被动齿轮的一侧进行延伸，所述第一和第二电磁阀分别安装在所述连杆的两端。
6.一种采用如权利要求1至5中任意一项所述的齿轮组的收放绳装置，其特征在于：所述收放绳装置包含与所述齿轮组的第一被动齿轮连接的第一卷筒、与所述齿轮组的第二被动齿轮连接的第二卷筒；其中，所述第一卷筒和所述第二卷筒之间采用绳状或带状件相互连接，且所述绳状或带状件的两端分别缠绕在所述第一卷筒和所述第二卷筒上；
所述收放绳装置还包含：带动所述齿轮组的主动齿轮旋转的电机；其中，所述主动齿轮套设在所述电机的主轴上。
7.根据权利要求6所述的收放绳装置，其特征在于：所述带状件为皮带，所述绳状件为钢丝绳。
8.一种如权利要求6所述的收放绳装置的收放绳方法，其特征在于：包含如下步骤：
S101、将所述绳状或带状件的两端分别缠绕在所述第一卷筒和所述第二卷筒上；
S102、旋转所述第一卷筒或所述第二卷筒对所述绳状或带状件进行卷扬回收；其中，在旋转所述第一卷筒时，所述第二卷筒与所述第一卷筒一同转动进行放绳；而在旋转所述第二卷筒时，所述第一卷筒与所述第二卷筒一同转动进行放绳。
9.根据权利要求8所述的收放绳装置的收放绳方法，其特征在于：在所述步骤S102中，所述第一卷筒采用如下方式进行旋转；
吸合所述第一电磁阀，所述第一电磁阀在吸合时通过自身的电磁吸力拉动所述支撑架，使所述支撑架以所述主动齿轮的轮心为枢转点朝向所述第一被动齿轮的一侧转动，并在所述支撑架上的第一从动齿轮与所述第一被动齿轮相互啮合后，断开所述第一电磁阀，所述第一卷筒在所述主动齿轮、所述第一从动齿轮和所述第一被动齿轮之间的啮合力的咬合传动下旋转。
10.根据权利要求8所述的收放绳装置的收放绳方法，其特征在于：在所述步骤S102中，所述第二卷筒采用如下方式进行旋转；
吸合所述第二电磁阀，所述第二电磁阀吸合时通过自身的电磁吸力拉动所述支撑架，使所述支撑架以所述主动齿轮的轮心为枢转点朝向所述第二被动齿轮的一侧转动，并在所述第二从动齿轮与所述第二被动齿轮相互啮合后，断开所述第二电磁阀，所述第二卷筒在所述主动齿轮、所述第一从动齿轮、所述第二从动齿轮和所述第二被动齿轮之间的啮合力的咬合传动下旋转。
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