CN106015391A - 双向自锁离合器及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双向自锁离合器它包括滑环、星轮、滚针销、深沟球轴承、轴用挡圈组成；所述的滑环为主动端，一侧端环开有均布的6～8甚至更多个孔位，该孔位内装有滚针销轴；所述的星轮为从动，一侧为与滑环孔位相等的多边形外角，外圈端法兰通过螺钉固定于基体上；当外圈固定，滑环为主动正反向旋转时，带动滑环端环内滚针销轴自转和公转并瞬间与从动端星轮外角接触并推动星轮旋转传递扭矩转动；当外圈固定，星轮为主动时，星轮外角会先与滚针销轴结合，并推动滚针销轴瞬间与内圈内壁贴合产生一个自锁角，而实现自锁，正反向逆止，自锁力矩高于现有楔块离合机构的3～5倍甚至更多。

Description

双向自锁离合器及其操作方法
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域，特别涉及一种可用于机床、印刷机械、包装机械、军工、各种非标设备和实验台的机械传动中的防止逆转机构即双向自锁离合器，它一端轴孔接主动轴，另一端轴孔接从动轴，当外圈固定不动，滑环端主动顺时针或逆时针转动时，星轮端也同步转动，而当星轮端受外力矩的作用时，顺时针和逆时针都不能转动。
背景技术
逆止器作为机床、减速传动和其它机械设备上的常用部件，用于连接输入和输出端作扭矩传递和切断扭矩作用。目前国内市场上的双向逆止器有楔块式、楔块加滚柱式、可控超越离合式，楔块式由于点线接触，受楔块磨损影响自锁力矩降低甚至打滑锁不住、使用寿命较短；楔块加滚珠式各方面性能优于楔块式，然而结构复杂、制造精度及其成本较高，可控超越离合式需与一个触点装置配套使用才能发挥其逆止作用，在几何空间受限的条件下安装不易。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的缺点，提供一种可满足减速传动机械高转速、大扭矩机型反向自锁稳定可靠的双向自锁离合器。
本发明的技术方案是：一种双向自锁离合器，它包括：滑环、轴用挡圈、深沟球轴承、滚针销、星轮、外圈；所述的外圈和轴用挡圈分别各有两个，分别是外圈Ⅰ和外圈Ⅱ，轴用挡圈Ⅰ和轴用挡圈Ⅱ，所述的外圈Ⅰ连接轴用挡圈Ⅰ，轴用挡圈Ⅰ连接深沟球轴承，深沟球轴承连接滑环一端，滑环另一端连接星轮，星轮连接轴用挡圈Ⅱ，轴用挡圈Ⅱ连接外圈Ⅱ；所述的滑环为主动端，滑环主体为两个直径不同的圆环体组成，大直径圆环体一侧端面设置有等距的6个用于放置滚针销轴的圆孔，小直径一侧外径上设有用于安装深沟球轴承的轴承挡及安装轴用挡圈的凹槽；所述的星轮为从动端，星轮主体一侧设有与滑环圆孔数量相等的多边形外角，另一侧设有用于安装深沟球轴承的轴承挡及安装轴用挡圈的凹槽；所述的滚针销轴共有6个，分别放置于滑环上的每个圆孔内；所述的外圈轴孔两端设有深沟球轴承室，中间通孔与6个滚针销径向接触或脱离,配合机构实现离合。
外圈端面法兰采用螺钉与基体连接，外圈永远处于固定状态。原动机主动轴通过平键与滑环轴孔连接为主动端；减速箱（或其它机构）的输入轴通过平键与星轮轴孔连接为从动端。
当原动机启动工作，带动主动端滑环向左或向右旋转并推动滑环销孔内的滚针销随同沿圆周移动。滑环上均布销孔内的六个滚针销此时相当于浮动的卡爪，钳住星轮外六角同时左右向旋转。
当原动机静止不动，减速箱（或其他机构）的输入轴通过平键向从动端星轮施加向左或向右的扭矩，此时本专利所述机构变为了星轮为主动端。星轮端的外六角面随轴心沿圆周旋转形成一个摆角，瞬间与滑环内的的六个滚针销相切，并推动滚针销贴近外圈内壁产生自锁角切断扭矩传递，实现自锁。
本发明的有益效果是：本发明滑环两端深沟球轴承保证了滑环与星轮间传递扭矩的同轴度，同时轴用挡圈限制滑环与星轮轴向位移，保证滚针销有活动空间，避免卡死；其结构简单、自锁力矩及使用寿命优于同类产品3-5倍甚至更高。
附图说明
图1为本发明结构剖视图；
图2为本发明轴向剖视图；
图3为本发明双向自锁离合器中滑环部件结构示意图；
图4为本发明双向自锁离合器中星轮部件结构示意图；
图5为本发明双向自锁离合器立体爆炸图
其中：1、滑环，2、轴用挡圈Ⅰ，21、轴用挡圈Ⅱ，3、深沟球轴承，4、滚针销，5、外圈Ⅰ，51、外圈Ⅱ，6、星轮。
具体实施方式
本实施例为一种双向自锁离合器，它包括：滑环（1）、轴用挡圈Ⅰ（2）、深沟球轴承（3）、滚针销（4）、星轮（6）、外圈Ⅰ（5）；如图5所示，所述的外圈和轴用挡圈分别各有两个，分别是外圈Ⅰ（5）和外圈Ⅱ（51），轴用挡圈Ⅰ（2）和轴用挡圈Ⅱ（21），所述的外圈Ⅰ（5）连接轴用挡圈Ⅰ（2），轴用挡圈Ⅰ（2）连接深沟球轴承（3），深沟球轴承（3）连接滑环（1）一端，滑环（1）另一端连接星轮（6），星轮（6）连接轴用挡圈Ⅱ（21），轴用挡圈Ⅱ（21）连接外圈Ⅱ（51）；
如图3所示，所述的滑环（1）为主动端，滑环（1）主体为两个直径不同的圆环体组成，大直径圆环体一侧端面设置有均布的6个、用于放置滚针销轴的圆孔，小直径一侧外径上设有用于安装深沟球轴承（3）的轴承挡及安装轴用挡圈的凹槽；如图4所示，所述的星轮（6）为从动端，星轮（6）主体一侧设有与滑环圆孔数量相等的多边形外角，另一侧设有用于安装深沟球轴承（3）的轴承挡及安装轴用挡圈的凹槽；所述的滚针销（4）共有6个，分别放置于滑环（1）上的每个圆孔内，且能自由活动；所述的外圈轴孔两端设有深沟球轴承室，中间通孔与6个滚针销径向接触或脱离,配合机构实现离合。
在实际操作中，首先将深沟球轴承（3）压入滑环（1）轴颈之上并卡上轴用挡圈Ⅰ（2），同时将深沟球轴承（3）压入星轮（6）轴颈之上并卡上轴用挡圈Ⅱ（21）；在深沟球轴承（3）分别与滑环（1）及星轮（6）连接后，压入外圈Ⅱ（51）轴承室；如图1、图2所示，再将滚针销（4）分别放入滑环（1）销孔内，滚针销（4）能在销孔内自由活动；待滚针销（4）安装完成后，压入外圈Ⅰ（5）另一端轴承室，滚针销（4）与星轮（6）六角面相切； 外圈Ⅰ（5）端面设有法兰并采用螺钉与减速箱法兰或者变速机构箱体连接，外圈Ⅰ（5）永远处于固定状态。
在具体操作过程中还需要利用原动机和减速箱控制双向自锁离合器的运动过程，所述的原动机主动轴与滑环（1）轴孔连接为主动端；减速箱的输入轴与星轮（6）轴孔连接为从动端；
当原动机启动工作，带动主动端滑环（1）向左或向右旋转并推动滑环销孔内的滚针销（4）做圆周运动；滑环（1）上销孔内的滚针销（4）此时相当于浮动的卡爪，钳住星轮（6）外六角左右向旋转。
当原动机静止不动，减速箱的输入轴若向从动端星轮（6）施加向左或向右的扭矩，此时本专利所述机构变为了星轮（6）为主动端；星轮（6）端的外六角面随轴心沿圆周旋转形成一个摆角，瞬间与滑环内的的滚针销（4）相切，并推动滚针销（4）贴近外圈内壁产生自锁死角切断扭矩传递，实现自锁。

Claims (2)

1.一种双向自锁离合器，其特征是它包括：滑环、轴用挡圈、深沟球轴承、滚针销、星轮、外圈；所述的外圈和轴用挡圈分别各有两个，分别是外圈Ⅰ和外圈Ⅱ，轴用挡圈Ⅰ和轴用挡圈Ⅱ，所述的外圈Ⅰ连接轴用挡圈Ⅰ，轴用挡圈Ⅰ连接深沟球轴承，深沟球轴承连接滑环一端，滑环另一端连接星轮，星轮连接轴用挡圈Ⅱ，轴用挡圈Ⅱ连接外圈Ⅱ；所述的滑环为主动端，滑环主体为两个直径不同的圆环体组成，大直径圆环体一侧端面设置有等距的6个用于放置滚针销轴的圆孔，小直径一侧外径上设有用于安装深沟球轴承的轴承挡及安装轴用挡圈的凹槽；所述的星轮为从动端，星轮主体一侧设有与滑环圆孔数量相等的多边形外角，另一侧设有用于安装深沟球轴承的轴承挡及安装轴用挡圈的凹槽；所述的滚针销轴共有6个，分别放置于滑环上的每个圆孔内；所述的外圈轴孔两端设有深沟球轴承室，中间通孔与6个滚针销径向接触或脱离,配合机构实现离合。
2. 一种双向自锁离合器操作方法：其特征是该方法具体步骤如下：
（1）首先将深沟球轴承压入滑环轴颈之上并卡上轴用挡圈，同时将深沟球轴承压入星轮轴颈之上并卡上轴用挡圈；在深沟球轴承分别与滑环及星轮连接后，压入外圈轴承室；
（2）将滚针销分别放入滑环销孔内，滚针销能在销孔内自由活动；待滚针销安装完成后，压入外圈另一端轴承室，滚针销与星轮六角面相切；
（3）外圈端面设有法兰并采用螺钉与减速箱法兰或者变速机构箱体连接，外圈永远处于固定状态；在具体操作过程中还需要利用原动机和减速箱控制双向自锁离合器的运动过程，所述的原动机主动轴与滑环轴孔连接为主动端；减速箱的输入轴与星轮轴孔连接为从动端；
（4）当原动机启动工作，带动主动端滑环向左或向右旋转并推动滑环销孔内的滚针销做圆周运动；滑环上销孔内的滚针销此时相当于浮动的卡爪，钳住星轮外六角左右向旋转；
（5）当原动机静止不动，减速箱的输入轴若向从动端星轮施加向左或向右的扭矩，此时星轮为主动端；星轮端的外六角面随轴心沿圆周旋转形成一个摆角，瞬间与滑环内的的滚针销相切，并推动滚针销贴近外圈内壁产生自锁死角切断扭矩传递，实现自锁。
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