CN106870598B - 一种超大摆角传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超大摆角传动机构，包括可快速拆装的输入轴、双球头万向节、可伸缩的异形管、第一十字轴万向节、以及扭力式离合器机构；所述可快速拆装的输入轴的侧壁上设置有一弹性限位件，所述弹性限位件能对输入轴与动力输出设备的输入轴进行快速拆卸安装；所述输入轴的末端与所述第二十字轴万向节的万向节叉尾部相连接；所述可伸缩的异形管一端与所述第三十字轴万向节的万向节叉尾部相连接，所述可伸缩的异形管另一端与所述第一十字轴万向节的万向节叉尾部相连接；所述扭力式离合器机构与所述第一十字轴万向节的十字轴连接。本发明采用双球头万向节使得轴传动时摆角加大，使轴传动转角更加灵活。

Description

一种超大摆角传动机构
技术领域
本发明涉及机械设备技术领域，特别涉及一种超大摆角传动机构，该装置应用在农用机械设备上。
背景技术
现有的农业耕作机具与动力输出设备以及牵引拖拉机的快速连接都是采用十字轴连接，即农业耕作机具的被动轴和动力输出设备的传动轴之间的连接。传统十字轴万向节的摆角约为15度，这样不能满足大的农业耕作机具的要求，且不能满足中低速重载和恶劣工况下农业耕作机具与牵引拖拉机及动力输出设备动力传递的需求。
现有技术中公开了“一种新型变异高效大摆角等速传动轴总成”，见公开号为：CN202560865U，公开日为：2012-11-28的中国专利，一种新型变异高效大摆角等速传动轴总成。主要解决了现有的汽车传动轴总成摆角较小、摩擦阻力大及运行间隙大的问题。包括传动轴(1)，传动轴(1)的一端与第一球笼式万向节(2)相连，其特征在于：传动轴(1)的另一端与第二球笼式万向节(3)相连，第二球笼式万向节(3)包括钟形壳(31)，所述的钟形壳(31)上设有与差速器相连接的外花键(311)，外花键(311)的端部设有轴用卡接钢丝(4)相适配的凹槽(5)。该新型变异高效大摆角等速传动轴总成的双万向节均采用摆角较大的球笼式万向节，满足了车辆在平坦路面上行驶时大转角转向的要求，具有结构简单、紧凑、便于加工、成本低及传动效率高的特点。采用的是球笼万向节；是通过一个球和球套包裹在一起进行实现，这个结构摆的角度不够大，而且该专利是针对汽车的传动轴并不是针对农业耕作机具，因此二者技术方案并不相同。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种超大摆角传动机构，采用双球头万向节使得轴传动时摆角加大，使轴传动转角更加灵活；传统十字轴万向节的摆角约为15度，本发明运用双球头结构和可伸缩异形套管，摆角较传统十字轴万向节的增大了一倍达到30度左右，超大摆角传动机构能适用于不同耕作幅宽的农业耕作机具，适用性有所扩大。
本发明是这样实现的：一种超大摆角传动机构，包括可快速拆装的输入轴、双球头万向节、可伸缩的异形管、第一十字轴万向节、以及扭力式离合器机构；
所述可快速拆装的输入轴的侧壁上设置有一弹性限位件，所述弹性限位件能对输入轴与动力输出设备的输入轴进行快速拆卸安装；
所述双球头万向节包括第二十字轴万向节、第三十字轴万向节、以及限位组件；所述第二十字轴万向节和第三十字轴万向节的万向节叉的端部均设置有一支撑臂，所述支撑臂的截面为弧形，所述支撑臂的中部前端设置有一球头，两个球头相向设置；所述限位组件包括一滑块和两组的滑块固定件；所述滑块包括一圆形柱，所述圆形柱中部为一中空的腔体，所述圆形柱中部的两侧壁均向上垂直设置有限位杆；所述两个球头套设在圆形柱的腔体内；所述两组的滑块固定件均包括第一滑块联接盘和第二滑块联接盘，所述第一滑块联接盘和第二滑块联接盘对称设置，所述第一滑块联接盘和第二滑块联接盘形成夹子状结构，将所述限位杆进行夹持住；所述第一滑块联接盘和第二滑块联接盘的下方侧壁分别设置有一第一连接臂和第二连接臂；所述第一连接臂与所述第二十字轴万向节的十字轴端部连接；所述第二连接臂与所述第三十字轴万向节的十字轴端部连接；
所述输入轴的末端与所述第二十字轴万向节的万向节叉尾部相连接；所述可伸缩的异形管一端与所述第三十字轴万向节的万向节叉尾部相连接，所述可伸缩的异形管另一端与所述第一十字轴万向节的万向节叉尾部相连接；所述扭力式离合器机构与所述第一十字轴万向节的十字轴连接。
进一步的，所述弹性限位件包括弹簧销和弹性件，所述弹簧销包括一销头和销轴，所述销轴上开设有一凹槽；所述弹性件套设在销头和销轴之间，所述输入轴的侧壁上开设有通孔，该通孔与输入轴的内侧壁相贯通，所述销轴位于所述通孔内，所述弹簧销压下后，销轴上的凹槽位于通孔与输入轴的内侧壁相贯通的位置上，所述弹簧销抬起后，销轴尾部的突起部位于通孔与输入轴的内侧壁相贯通的位置上。
进一步的，所述可伸缩的异形管包括异形外管和异形内管，所述异形内管嵌套在异形外管内；所述异形外管与所述第三十字轴万向节的万向节叉尾部相连接；所述异形内管与所述第一十字轴万向节的万向节叉尾部相连接；所述异形外管与所述第三十字轴万向节的万向节叉尾部之间设置有一第一保护罩，所述异形内管与所述第一十字轴万向节的万向节叉尾部之间设置有一第二保护罩；所述第一保护罩两侧的内侧壁上均设置有一卡爪，两个卡爪将第一保护罩固定于所述第三十字轴万向节的万向节叉尾部；所述第二保护罩两侧的内侧壁上均设置有一卡爪，两个卡爪将第二保护罩固定于所述第一十字轴万向节的万向节叉尾部。
进一步的，所述异形外管和异形内管的截面均为工字形、梅花形、六角形或者扁圆形。
进一步的，所述第一保护罩和第二保护罩底部均设置有一连接孔，两个连接孔之间设置有一锁链。
进一步的，所述扭力式离合器机构包括：一扭力器万向联节叉、一花键输入轴、两个压板、两个压紧盘、两个波形盘、锁合组件以及两个六角摩擦盘；所述扭力器万向联节叉和花键输入轴通过所述锁合组件进行固定；所述花键输入轴两侧均向外设置有花键座，所述两个压板、两个压紧盘、两个波形盘、两个六角摩擦盘均设置于扭力器万向联节叉和花键输入轴之间，且六角摩擦盘、压板、花键座、压紧盘从左至右依次设置，所述六角摩擦盘通过摩擦片与扭力器万向联节叉的底面相连接，所述六角摩擦盘通过摩擦片与压板相连接，所述压板通过摩擦片与花键座相连接，所述花键座通过摩擦片与压紧盘相连接，所述波形盘顶在所述压紧盘外侧，且通过锁合组件锁合在花键输入轴上。
进一步的，所述锁合组件包括螺栓、弹簧以及螺母，所述螺栓穿过所述压紧盘和扭力器万向联节叉通过螺母进行锁合，所述弹簧设置于所述螺母和扭力器万向联节叉的前端面之间。
进一步的，所述双球头万向节外部设置有第三保护罩。
本发明具有如下优点：本发明创新点一是：采用双球头结构，其简单、实用，制造、维修成本均低，且能满足中低速重载和恶劣工况下农业耕作机具与牵引拖拉机及动力输出设备动力传递的需求；创新点二是：传统十字轴万向节的摆角约为15度，本发明运用球头结构和可伸缩异形套管，摆角较传统十字轴万向节的增大了一倍达到30度左右，超大摆角传动轴能适用于不同耕作幅宽的农业耕作机具，适用性有所扩大；创新点三是：输出端采用了扭力式离合器机构，当耕作过程中耕作机具遇到土地中的孤石、树根、农作物根茎等障碍物超负荷时扭力式离合器机构摩擦片产生滑移，起到保护农业耕作机具与牵引拖拉机的作用。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明剖面的结构示意图。
图2为本发明的局部结构示意图。
图3为本发明剖面的使用状态一的结构示意图。
图4为本发明剖面的使用状态二的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图4所示，一种超大摆角传动机构，包括可快速拆装的输入轴1、双球头万向节2、可伸缩的异形管3、第一十字轴万向节4、以及扭力式离合器机构5；
所述可快速拆装的输入轴1的侧壁上设置有一弹性限位件11，所述弹性限位件11能对输入轴1与动力输出设备的输入轴进行快速拆卸安装；
所述双球头万向节2包括第二十字轴万向节21、第三十字轴万向节22、以及限位组件23；所述第二十字轴万向节21和第三十字轴万向节22的万向节叉的端部均设置有一支撑臂24，所述支撑臂24的截面为弧形，所述支撑臂24的中部前端设置有一球头25，两个球头25相向设置；这样使得轴传动时摆角加大，使轴传动转角更加灵活。
所述限位组件23包括一滑块231和两组的滑块固定件232；所述滑块231包括一圆形柱2311，所述圆形柱中部为一中空的腔体，所述圆形柱中部的两侧壁均向上垂直设置有限位杆2312；所述两个球头25套设在圆形柱2311的腔体内；所述两组的滑块固定件232均包括第一滑块联接盘2321和第二滑块联接盘2322，所述第一滑块联接盘2321和第二滑块联接盘2322对称设置，所述第一滑块联接盘2321和第二滑块联接盘2322形成夹子状结构，将所述限位杆2312进行夹持住；这样在双球头结构进行摆动的时候，对两个球头25进行限位操作，从而提高部件的牢固性。所述第一滑块联接盘2321和第二滑块联接盘2322的下方侧壁分别设置有一第一连接臂26和第二连接臂27；所述第一连接臂26与所述第二十字轴万向节21的十字轴211端部连接；所述第二连接臂27与所述第三十字轴万向节22的十字轴211端部连接；这样第二十字轴万向节21、在传动力时，通过十字轴将力传到第一连接臂26和第二连接臂27再到第三十字轴万向节22；从而完成力的传动作用。
所述输入轴1的末端与所述第二十字轴万向节21的万向节叉212尾部相连接；所述可伸缩的异形管3一端与所述第三十字轴万向节22的万向节叉221尾部相连接，所述可伸缩的异形管3另一端与所述第一十字轴万向节4的万向节叉41尾部相连接；所述扭力式离合器机构5与所述第一十字轴万向节4的十字轴连接。
在本发明中，所述弹性限位件11包括弹簧销111和弹性件112，所述弹簧销111包括一销头1111和销轴1112，所述销轴1112上开设有一凹槽1113；所述弹性件112套设在销头1111和销轴1112之间，所述输入轴1的侧壁上开设有通孔113，该通孔113与输入轴的内侧壁相贯通，所述销轴1112位于所述通孔内，所述弹簧销111压下后，销轴1112上的凹槽位于通孔113与输入轴的内侧壁相贯通的位置上，所述弹簧销111抬起后，销轴1112尾部的突起部位于通孔与输入轴的内侧壁相贯通的位置上。这样花键输出轴(未图示)的轴上的限位环体凹槽会被突起部进行限位卡住，花键输出轴(该花键输出轴是动力输出设备的输出轴)就不能拔出，从而实现快速安装和拆卸。
所述可伸缩的异形管3包括异形外管31和异形内管32，所述异形内管32嵌套在异形外管31内；所述异形外管31与所述第三十字轴万向节22的万向节叉尾部相连接；所述异形内管32与所述第一十字轴万向节4的万向节叉尾部相连接；所述异形外管31与所述第三十字轴万向节4的万向节叉尾部之间设置有一第一保护罩6，所述异形内管32与所述第一十字轴万向节4的万向节叉尾部之间设置有一第二保护罩7；所述第一保护罩6两侧的内侧壁上均设置有一卡爪61，两个卡爪61将第一保护罩6固定于所述第三十字轴万向节22的万向节叉尾部；所述第二保护罩7两侧的内侧壁上均设置有一卡爪61，两个卡爪61将第二保护罩7固定于所述第一十字轴万向节4的万向节叉尾部。其中，所述异形外管31和异形内管32的截面均为工字形、梅花形、六角形或者扁圆形。所述第一保护罩6和第二保护罩7底部均设置有一连接孔62，两个连接孔62之间设置有一锁链8。该可伸缩的异形管3能满足中低速重载和恶劣工况下农业耕作机具与牵引拖拉机及动力输出设备动力传递。异形内管32能在异形外管31内自由移动，通过异形外管31将力传递给异形内管32，另外通过双球头万向节2和可伸缩的异形管3的结合，可以传递比较远距离的力，这样还可以省去平常使用的变速箱(由于平常都是用十字轴万向节，摆角不够大，再加上没有伸缩管的作用，在传递比较远距离的力时需要增加变速箱，通过变速箱传送力)，从而降低了成本。
另外，在本发明中所述扭力式离合器机构5包括：一扭力器万向联节叉51、一花键输入轴52、两个压板53、两个压紧盘54、两个波形盘55、锁合组件56以及两个六角摩擦盘57；所述扭力器万向联节叉51和花键输入轴52通过所述锁合组件56进行固定；所述花键输入轴52两侧均向外设置有花键座521，所述两个压板53、两个压紧盘54、两个波形盘55、两个六角摩擦盘57均设置于扭力器万向联节叉51和花键输入轴52之间，且六角摩擦盘57、压板53、花键座521、压紧盘54从左至右依次设置，所述六角摩擦盘57通过摩擦片58与扭力器万向联节叉51的底面相连接，所述六角摩擦盘57通过摩擦片58与压板53相连接，所述压板53通过摩擦片58与花键座521相连接，所述花键座521通过摩擦片58与压紧盘54相连接，所述波形盘55顶在所述压紧盘54外侧，且通过锁合组件56锁合在花键输入轴上。所述锁合组件56包括螺栓561、弹簧562以及螺母563，所述螺栓561穿过所述压紧盘54和扭力器万向联节叉51通过螺母563进行锁合，所述弹簧562设置于所述螺母563和扭力器万向联节叉51的前端面之间。通过摩擦片58使扭力器万向联节叉51和花键输入轴52连接在一起，当农用传动轴带有扭力式离合器机构5后，由于扭力式离合器机构5采用的是摩擦片的结构，当工作部件被外物卡住时，可以通过扭力式离合器机构5的打滑，使动力消失，再保护发动机和工作部件的同时，也保护了农用传动轴。
另外，可以通过不同程度的拧紧扭力式离合器机构5上的螺母，调整摩擦片提供的最大静摩擦力，使扭力式离合器机构5中具有不同程度的敏感性，可以更好的适应不同的农机作业环境。这样当耕作过程中耕作机具遇到土地中的孤石、树根、农作物根茎等障碍物超负荷时扭力式离合器机构摩擦片产生滑移，起到保护农业耕作机具与牵引拖拉机的作用。
为了对双球投万向节进行保护，本发明的所述双球头万向节外部设置有第三保护罩9。
总之，本发明采用双球头结构，其简单、实用，制造、维修成本均低，且能满足中低速重载和恶劣工况下农业耕作机具与牵引拖拉机及动力输出设备动力传递的需求；传统十字轴万向节的摆角约为15度，本发明运用球头结构和可伸缩异形套管，摆角较传统十字轴万向节的增大了一倍达到30度左右，超大摆角传动轴能适用于不同耕作幅宽的农业耕作机具，适用性有所扩大；本发明输出端采用了扭力式离合器机构，当耕作过程中耕作机具遇到土地中的孤石、树根、农作物根茎等障碍物超负荷时扭力式离合器机构摩擦片产生滑移，起到保护农业耕作机具与牵引拖拉机的作用。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种超大摆角传动机构，其特征在于：包括可快速拆装的输入轴、双球头万向节、可伸缩的异形管、第一十字轴万向节、以及扭力式离合器机构；
所述可快速拆装的输入轴的侧壁上设置有一弹性限位件，所述弹性限位件能对输入轴与动力输出设备的输入轴进行快速拆卸安装；
所述双球头万向节包括第二十字轴万向节、第三十字轴万向节、以及限位组件；所述第二十字轴万向节和第三十字轴万向节的万向节叉的端部均设置有一支撑臂，所述支撑臂的截面为弧形，所述支撑臂的中部前端设置有一球头，两个球头相向设置；所述限位组件包括一滑块和两组的滑块固定件；所述滑块包括一圆形柱，所述圆形柱中部为一中空的腔体，所述圆形柱中部的两侧壁均向上垂直设置有限位杆；所述两个球头套设在圆形柱的腔体内；所述两组的滑块固定件均包括第一滑块联接盘和第二滑块联接盘，所述第一滑块联接盘和第二滑块联接盘对称设置，所述第一滑块联接盘和第二滑块联接盘形成夹子状结构，将所述限位杆进行夹持住；所述第一滑块联接盘和第二滑块联接盘的下方侧壁分别设置有一第一连接臂和第二连接臂；所述第一连接臂与所述第二十字轴万向节的十字轴端部连接；所述第二连接臂与所述第三十字轴万向节的十字轴端部连接；
所述输入轴的末端与所述第二十字轴万向节的万向节叉尾部相连接；所述可伸缩的异形管一端与所述第三十字轴万向节的万向节叉尾部相连接，所述可伸缩的异形管另一端与所述第一十字轴万向节的万向节叉尾部相连接；所述扭力式离合器机构与所述第一十字轴万向节的十字轴连接；
所述弹性限位件包括弹簧销和弹性件，所述弹簧销包括一销头和销轴，所述销轴上开设有一凹槽；所述弹性件套设在销头和销轴之间，所述输入轴的侧壁上开设有通孔，该通孔与输入轴的内侧壁相贯通，所述销轴位于所述通孔内，所述弹簧销压下后，销轴上的凹槽位于通孔与输入轴的内侧壁相贯通的位置上，所述弹簧销抬起后，销轴尾部的突起部位于通孔与输入轴的内侧壁相贯通的位置上；
所述可伸缩的异形管包括异形外管和异形内管，所述异形内管嵌套在异形外管内；所述异形外管与所述第三十字轴万向节的万向节叉尾部相连接；所述异形内管与所述第一十字轴万向节的万向节叉尾部相连接；所述异形外管与所述第三十字轴万向节的万向节叉尾部之间设置有一第一保护罩，所述异形内管与所述第一十字轴万向节的万向节叉尾部之间设置有一第二保护罩；所述第一保护罩两侧的内侧壁上均设置有一卡爪，两个卡爪将第一保护罩固定于所述第三十字轴万向节的万向节叉尾部；所述第二保护罩两侧的内侧壁上均设置有一卡爪，两个卡爪将第二保护罩固定于所述第一十字轴万向节的万向节叉尾部。
2.根据权利要求1所述的一种超大摆角传动机构，其特征在于：所述异形外管和异形内管的截面均为工字形、梅花形、六角形或者扁圆形。
3.根据权利要求1所述的一种超大摆角传动机构，其特征在于：所述第一保护罩和第二保护罩底部均设置有一连接孔，两个连接孔之间设置有一锁链。
4.根据权利要求1所述的一种超大摆角传动机构，其特征在于：所述扭力式离合器机构包括：一扭力器万向联节叉、一花键输入轴、两个压板、两个压紧盘、两个波形盘、锁合组件以及两个六角摩擦盘；所述扭力器万向联节叉和花键输入轴通过所述锁合组件进行固定；所述花键输入轴两侧均向外设置有花键座，所述两个压板、两个压紧盘、两个波形盘、两个六角摩擦盘均设置于扭力器万向联节叉和花键输入轴之间，且六角摩擦盘、压板、花键座、压紧盘从左至右依次设置，所述六角摩擦盘通过摩擦片与扭力器万向联节叉的底面相连接，所述六角摩擦盘通过摩擦片与压板相连接，所述压板通过摩擦片与花键座相连接，所述花键座通过摩擦片与压紧盘相连接，所述波形盘顶在所述压紧盘外侧，且通过锁合组件锁合在花键输入轴上。
5.根据权利要求4所述的一种超大摆角传动机构，其特征在于：所述锁合组件包括螺栓、弹簧以及螺母，所述螺栓穿过所述压紧盘和扭力器万向联节叉通过螺母进行锁合，所述弹簧设置于所述螺母和扭力器万向联节叉的前端面之间。
6.根据权利要求1所述的一种超大摆角传动机构，其特征在于：所述双球头万向节外部设置有第三保护罩。
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