CN109990067B - 一种可逆止的外激波摆杆活齿减速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可逆止的外激波摆杆活齿减速器，包括输入轴、输入激波盘、摆杆活齿、中心轮、活齿架、端盖、输出轴，活齿架固定，所述摆杆活齿由摆杆、轴承、长销轴、短销轴、直轴、弹簧、电磁铁、摩擦爪、止动爪组装而成，摆杆活齿与中心轮、输入激波盘啮合组成啮合副，输入轴与输出轴分别与输入激波盘和中心轮相连接，正常工作情况下，弹簧处于压缩状态，意外断电，电磁铁失电，弹簧伸长，使得摩擦爪与输入激波盘接触，摆杆在止动爪和中心轮的反转作用下绕着长销轴转动，使得轴承与中心轮齿廓紧紧接触，通过摩擦和破坏相对运动实现系统自锁，实现止逆功能。

Description

一种可逆止的外激波摆杆活齿减速器

技术领域

本发明涉及一种活齿传动装置，具体涉及一种可逆止的外激波摆杆活齿减速器。

背景技术

活齿传动具有传动比大、体积小、承载能力强、传动平稳、使用寿命长的特点，活齿减速器广泛应用于轻工业，常见的活齿减速器有摆杆活齿减速器、推杆活齿减速器、套筒活齿减速器等，目前，越来越多的传动都注重逆止功能，专利CN107923491A通过在输出轴与电机的驱动轴之间增加一种防止逆转机构来实现逆止功能，专利CN204784611U、CN202116226U都是通过增加逆止器来实现逆止功能，大多数的活齿减速器本身没有逆止功能，所以研究一种逆止功能的活齿减速器具有很重要的价值，专利CN 108194610 A涉及一种能消除间隙的摆杆活齿减速器，专利CN 107166017 A涉及一种具有止逆功能的斜置推杆活齿减速器，通过防止活齿减速器反转，能够有效防止意外断电造成的安全隐患。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可逆止的外激波摆杆活齿减速器，防止机器意外断电出现反转问题。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种可逆止的外激波摆杆活齿减速器，包括输入轴、输入激波盘、摆杆活齿、中心轮、活齿架、端盖、输出轴，所述输入激波盘、所述活齿架、所述端盖、所述中心轮、所述输入轴、所述输出轴同轴安装，所述摆杆活齿与所述输入激波盘及所述中心轮组成啮合副，所述摆杆活齿由摆杆、第一弹簧、第二弹簧、第一电磁铁、第二电磁铁、直轴、长销轴、短销轴、止动爪、摩擦爪、轴承组合而成，所述轴承通过所述短销轴与所述摆杆外端过盈配合并与所述输入激波盘及所述中心轮形成滚动接触，所述长销轴的一端与摆杆长销孔间隙配合，所述长销轴的另一端与所述活齿架过盈配合，所述止动爪、所述摩擦爪、所述摆杆均与长销轴同轴配合并绕着所述长销轴转动，所述第一弹簧与所述直轴同轴配合，所述第一弹簧的一端与所述止动爪的凸台端面接触，所述第一弹簧的另一端与所述第一电磁铁内径间隙配合，所述第二弹簧的一端与所述摩擦爪的凸台端面接触，所述第二弹簧的另一端与第二电磁铁内径间隙配合，所述第一电磁铁、所述第二电磁铁分别安装在直轴的两孔与第一弹簧、第二弹簧的径向间隙之间，正常工作时，所述第一电磁铁、所述第二电磁铁得电，所述止动爪、所述摩擦爪在电磁体的吸附作用相互靠拢，在其中间的两个弹簧处于压缩状态，突然断电，第一电磁铁、第二电磁铁失电，所述摩擦爪受到第二弹簧弹力的作用与所述输入激波盘接触，依靠摩擦止动，所述止动爪在第一弹簧弹力和中心轮反转的作用下带动摆杆绕着长销轴转动，轴承与中心轮的齿廓紧紧接触，使得中心轮与轴承没有相对运动，实现有限反转后系统自锁。

上述技术方案中，所述摩擦爪内圆弧部分与止动爪接触、所述摩擦爪外圆弧部分与摆杆的凸台圆弧端面接触，围绕着长销轴转动。

上述技术方案中，所述摆杆的右端设有大于轴承厚度的槽，径向设有短销孔，左端设有径向长销孔，所述摆杆的凸台在止动爪的作用下使所述摆杆绕着长销轴转动，所述轴承与所述中心轮齿廓接触。

上述技术方案中，所述中心轮设有棘轮部，具有齿形，并与止动爪接触，意外断电时，中心轮反转会使得止动爪带动摆杆转动，使轴承紧紧接触中心轮，中心轮与轴承之间没有相对运动，实现有限反转后系统自锁。

上述技术方案中，所述第一弹簧以及所述第二弹簧分别与直轴同轴配合，所述第一电磁铁、所述第二电磁铁分别安装在直轴的两孔与第一弹簧、第二弹簧径向间隙之间。

上述技术方案中，所述直轴包括第一直轴和第二直轴两部分，所述第一直轴对称分布在第二直轴的中间部分，其中第一直轴的直径小于第二直轴的直径，第一直轴的长度大于第二直轴，所述第二直轴两端具有直径大于第一直轴的内孔，中间部分有与第一直轴外径相同的孔并与第一直轴过盈配合，第一直轴与第二直轴组合后左右两端留下两孔用于装配第一电磁铁与第二电磁铁。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明中的摆杆活齿与其它活齿有所不同，中心轮的结构与其它中心轮有所不同，摆杆活齿中的摩擦爪和止动爪之间有电磁铁、弹簧和直轴，所述电磁铁和弹簧与直轴同轴配合，电磁铁得电，摩擦爪与止动爪在电磁铁的吸附作用下相互靠拢，弹簧被压缩，即正常工作状态；当电磁铁失电时，弹簧在弹性力的作用下恢复原长，在摩擦爪和止动爪的共同作用下，使得减速器在经过有限反转后实现自锁，即异常工作状态。

与现有活齿减速器相比较，本发明弥补了现有技术的缺陷，能够断电即可自锁，能够有效避免意外断电所引发的事故，保证人身安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明结构剖视图；

图2为本发明摆杆活齿示意图；

图3为本发明电磁铁安装示意图；

图4为本发明摆杆示意图；

图5为本发明摩擦爪示意图；

图6为本发明止动爪示意图；

图7为本发明中心轮示意图；

图8为本发明止逆原理示意图；

其中，附图标记：1-轴承，2-摆杆，3-活齿架，4-中心轮，5-方键，6-轴承，7-止动爪，8-第一弹簧，9-第一电磁铁，10-长销轴，11-第二电磁铁，12-直轴，13-第二弹簧，14-摩擦爪，15-端盖，16-输入激波盘，17-轴承，18-轴承，19-方键，20-输入轴，21-输出轴，22-短销轴。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图及其实施例对本发明做进一步的说明：

如图1本发明结构剖视图所示，本发明的实施例是一种可逆止的外激波摆杆活齿减速器，包括输入轴20、输入激波盘16、摆杆2、摩擦爪14、止动爪7、长销轴10、短销轴22、直轴12、轴承1、轴承6、轴承17、轴承18、第一弹簧8、第二弹簧13、第一电磁铁9、第二电磁铁11、中心轮4、活齿架3、端盖15、输出轴21等，活齿架3固定，输入激波盘端盖15与活齿架3通过螺栓连接，输入轴20通过方键19与输入激波盘16连接，输出轴21通过方键5与中心轮4连接，端盖15左端与轴承17连接，轴承17与输入激波盘16连接，活齿架3右端与轴承6连接，轴承6与中心轮4连接，中心轮4右端与轴承18连接，轴承18与输入激波盘16左端连接，轴承1分别与中心轮4、输入激波盘16滚动接触，长销轴10固定在活齿架3上。

如图2本发明摆杆活齿示意图所示，摆杆活齿由摆杆2、轴承1、短销轴22、长销轴10、直轴12、第一弹簧8、第二弹簧13、第一电磁铁9、第二电磁铁11、摩擦爪14、止动爪7组装而成，其中轴承1与中心轮4和输入激波盘16形成滚动接触，摩擦爪14内圆弧部分与止动爪7接触，摩擦爪14外圆弧部分与摆杆2凸台圆弧端面接触，止动爪7、摩擦爪14、摆杆2均与长销轴10同轴配合并绕着长销轴10转动，第一弹簧8与直轴12同轴配合，第一弹簧8的一端与止动爪7凸台端面接触，第一弹簧8的另一端与第一电磁铁9内径间隙配合，第二弹簧13的一端与摩擦爪14凸台端面接触，第二弹簧13的另一端与第二电磁铁11内径间隙配合，第一电磁铁9、第二电磁铁11分别安装在直轴12的两孔与第一弹簧8、第二弹簧13的径向间隙之间，意外断电时，摩擦爪14在第二弹簧13作用下与输入激波盘16紧紧接触，止动爪7在第一弹簧8的作用下与中心轮4棘轮部分卡死接触。

如图3本发明电磁铁安装示意图所示，直轴12包括第一直轴和第二直轴两部分，所述第一直轴对称分布在第二直轴的中间部分，其中第一直轴的直径小于第二直轴的直径，第一直轴的长度大于第二直轴，所述第二直轴两端有直径大于第一直轴的内孔，中间部分有与第一直轴外径相同的孔并与第一直轴过盈配合，第一直轴与第二直轴组合后左右两端留下两孔用于装配第一电磁铁9与第二电磁铁11，第一电磁铁9外径与直轴12左端的孔间隙配合，第二电磁铁11外径与直轴12右端的孔间隙配合，第一弹簧8与直轴12同轴配合，右端与第一电磁铁9内径间隙配合，第二弹簧13与直轴12同轴配合，左端与第二电磁铁11内径间隙配合，为给第一电磁铁9、第二电磁铁11供电，本实例为活齿架3固定，故需要在活齿架3、端盖15、直轴12适当位置开有线孔，并通过这些线孔装配电刷及其配套设备。

如图4本发明摆杆示意图所示，摆杆2右端面横向加工一个略大于轴承1厚度的槽，径向加工一个通孔作为短销孔，左端加工一个长销孔与略高于上平面的圆弧凸台，短销轴22与短销孔、轴承1过盈配合，长销轴10与长削孔间隙配合，摆杆2能围绕着长销轴10转动。

如图5本发明摩擦爪示意图所示，摩擦爪14左端为一个圆弧部分，圆弧部分与长销轴10同轴配合，内圆弧与止动爪7接触，外圆弧与摆杆2凸台接触，摩擦爪14内端面加工一个凸台部分，并在凸台中加工一个内径略大于直轴12的盲孔，直轴12与盲孔间隙配合，右端向外端面方向加工一个圆弧部分，意外断电时，圆弧部分与输入激波盘16紧紧接触。

如图6本发明止动爪示意图所示，止动爪7一端加工一个直径略大于长销轴10的通孔，并与长销轴10间隙配合，能围绕着长销轴10转动，止动爪7左端的圆弧端面与摩擦爪14接触，意外断电时，止动爪7右端的圆弧端面和中心轮4棘轮部分卡死接触，止动爪7内端面加工一个凸台部分，凸台中加工一个内径略大于直轴12的盲孔，直轴12与盲孔间隙配合。

如图7本发明中心轮示意图所示，中心轮4有棘轮部，具有齿形，并与止动爪7接触，意外断电时，中心轮4反转会使得止动爪7带动摆杆2转动，使轴承1紧紧接触中心轮4，中心轮4与轴承1之间没有相对运动，实现有限反转后系统自锁。

如图8本发明止逆原理示意图所示，包括输入轴20、输入激波盘16、摆杆活齿、中心轮4、活齿架3、端盖15、输出轴21，活齿架3固定，所述摆杆活齿由摆杆2、轴承1、长销轴10、短销轴22、直轴12、第一弹簧8、第二弹簧13、第一电磁铁9、第二电磁铁11、摩擦爪14、止动爪7组装而成，摆杆活齿与中心轮4、输入激波盘16啮合组成啮合副，输入轴20与输出轴21分别与输入激波盘16和中心轮4相连接，正常工作时，第一电磁铁9、第二电磁铁11得电，止动爪7和摩擦爪14在第一电磁铁9、第二电磁铁11的吸附作用下相互靠拢，第一弹簧8、第二弹簧13被压缩，意外断电时，第一电磁铁9、第二电磁铁11失电，第一弹簧8、第二弹簧13恢复原长而伸长，摩擦爪14在第二弹簧13弹力作用下紧紧与输入激波盘16接触，止动爪7在第一弹簧8弹力与中心轮4反转作用下，带动摆杆2绕着长销轴10转动，使得轴承1与中心轮4齿廓紧紧接触，没有相对运动，使得整体经过有限反转后自锁，通过选择合适的直轴12长度和摩擦爪14与止动爪7中的凸台盲孔的深度，保证直轴12在反转时不会脱离盲孔。摆杆活齿与活齿架3共同组成本发明专利的逆止结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种可逆止的外激波摆杆活齿减速器，包括输入轴(20)、输入激波盘(16)、摆杆活齿、中心轮(4)、活齿架(3)、端盖(15)、输出轴(21)，所述输入激波盘(16)、所述活齿架(3)、所述端盖(15)、所述中心轮(4)、所述输入轴(20)、所述输出轴(21)同轴安装，所述摆杆活齿与所述输入激波盘(16)及所述中心轮(4)组成啮合副，所述摆杆活齿包括摆杆(2)、第一弹簧(8)、第二弹簧(13)，其特征在于，所述摆杆活齿还包括第一电磁铁(9)、第二电磁铁(11)、直轴(12)、长销轴(10)、短销轴(22)、止动爪(7)、摩擦爪(14)和轴承(1)，所述轴承(1)通过所述短销轴(22)与所述摆杆(2)外端过盈配合并与所述输入激波盘(16)及所述中心轮(4)形成滚动接触，所述长销轴(10)的一端与摆杆长销孔间隙配合，所述长销轴(10)的另一端与所述活齿架(3)过盈配合，所述止动爪(7)、所述摩擦爪(14)、所述摆杆(2)均与长销轴(10)同轴配合并绕着所述长销轴(10)转动，所述第一弹簧(8)与所述直轴(12)同轴配合，所述第一弹簧(8)的一端与所述止动爪(7)的凸台端面接触，所述第一弹簧(8)的另一端与所述第一电磁铁(9)内径间隙配合，所述第二弹簧(13)的一端与所述摩擦爪(14)的凸台端面接触，所述第二弹簧(13)的另一端与第二电磁铁(11)内径间隙配合，所述第一电磁铁(9)、所述第二电磁铁(11)分别安装在直轴(12)的两孔与第一弹簧(8)、第二弹簧(13)的径向间隙之间，正常工作时，所述第一电磁铁(9)、所述第二电磁铁(11)得电，所述止动爪(7)、所述摩擦爪(14)在电磁体的吸附作用相互靠拢，在其中间的两个弹簧处于压缩状态，突然断电，第一电磁铁(9)、第二电磁铁(11)失电，所述摩擦爪(14)受到第二弹簧(13)弹力的作用与所述输入激波盘(16)接触，依靠摩擦止动，所述止动爪(7)在第一弹簧(8)弹力和中心轮(4)反转的作用下带动摆杆(2)绕着长销轴(10)转动，轴承(1)与中心轮(4)的齿廓紧紧接触，使得中心轮(4)与轴承(1)没有相对运动，实现有限反转后系统自锁。

2.根据权利要求1所述的外激波摆杆活齿减速器，其特征在于，所述摩擦爪(14)内圆弧部分与止动爪(7)接触、所述摩擦爪(14)外圆弧部分与摆杆(2)的凸台圆弧端面接触，围绕着长销轴(10)转动。

3.根据权利要求2所述的外激波摆杆活齿减速器，其特征在于，所述摆杆(2)的右端设有大于轴承(1)厚度的槽，径向设有短销孔，左端设有径向长销孔，所述摆杆(2)的凸台在止动爪(7)的作用下使所述摆杆(2)绕着长销轴(10)转动，所述轴承(1)与所述中心轮(4)齿廓接触。

4.根据权利要求1所述的外激波摆杆活齿减速器，其特征在于，所述中心轮(4)设有棘轮部，具有齿形，并与止动爪(7)接触，意外断电时，中心轮(4)反转会使得止动爪(7)带动摆杆(2)转动，使轴承(1)紧紧接触中心轮(4)，中心轮(4)与轴承(1)之间没有相对运动，实现有限反转后系统自锁。

5.根据权利要求1所述的外激波摆杆活齿减速器，其特征在于，所述第一弹簧(8)以及所述第二弹簧(13)分别与直轴(12)同轴配合，所述第一电磁铁(9)、所述第二电磁铁(11)分别安装在直轴(12)的两孔与第一弹簧(8)、第二弹簧(13)径向间隙之间。

6.根据权利要求5所述的外激波摆杆活齿减速器，其特征在于，所述直轴(12)包括第一直轴和第二直轴两部分，所述第一直轴对称分布在第二直轴的中间部分，其中第一直轴的直径小于第二直轴的直径，第一直轴的长度大于第二直轴，所述第二直轴两端具有直径大于第一直轴的内孔，中间部分有与第一直轴外径相同的孔并与第一直轴过盈配合，第一直轴与第二直轴组合后左右两端留下两孔用于装配第一电磁铁(9)与第二电磁铁(11)。

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