CN110332255A - 一种摆动式双向传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摆动式双向传动装置，包括柱齿轮，在柱齿轮的两个侧面上绕周向均设有多个主单向楔形齿，且两个侧面上的主单向楔形齿的传动方向相反，在柱齿轮的两个侧面均配有单向传动装置，且两个单向传动装置对称设置；所述单向传动装置包括传动轴，在传动轴上固定单向传动机构，在单向传动机构上绕周向均匀设有多个与主单向楔形齿配合作用的副单向楔形齿，在传动轴与柱齿轮之间设有用于带动单向传动机构压紧在柱齿轮上的预紧机构；柱齿轮朝其中一个方向转动时带动其中一个传动轴转动，当向另一个方向转动时带动另一个传动轴转动从而在摆动动力源摆动的整个过程中始终向外输出动力，从而实现了摆动式双向传动输出功能。
Description
技术领域
本发明属于传动设备领域，特别涉及一种摆动式双向传动装置。
背景技术
在风力发电传动过程中主传动轴是通过增速器后传动到发电机上的，主传动轴往往转速较慢而需要承受较大的扭矩受力，特别是在需要单向转动传动连接的地方，正反转动转换的瞬间承受较大的瞬时冲击力，对单向轴承造成较大的冲击力，经过试验普通的单向轴承已无法满足使用要求。另一方面在有些摆动式动力机传动过程中也需要用到大扭矩的单向轴承，如本发明人署名以前申请的两个中国专利，公开号为CN109099113A，名称为一种摆动式动力机用动力双向输出机构及动力输出系统，公开号为CN109167533A，名称为一种电磁控制摆动式动力机中普通的单向轴承均无法满足要求。
发明内容
本发明目的是为解决上述现有技术中存在的问题而提出了一种摆动式双向传动装置；为达到上述目的所采取的技术方案是：
一种摆动式双向传动装置，包括柱齿轮，在柱齿轮的两个侧面上绕周向均设有多个主单向楔形齿，且两个侧面上的主单向楔形齿的传动方向相反，在柱齿轮的两个侧面均配有单向传动装置，且两个单向传动装置对称设置；所述单向传动装置包括传动轴，在传动轴上固定单向传动机构，在单向传动机构上绕周向均匀设有多个与主单向楔形齿配合作用的副单向楔形齿，在传动轴与柱齿轮之间设有用于带动单向传动机构压紧在柱齿轮上的预紧机构。
优选的，所述预紧机构包括同轴设置在传动轴上的支承环，所述支承环位于单向传动机构的上方，在柱齿轮上同轴设置有套筒，所述主单向楔形齿、预紧机构和支承环位于套筒之内，在套筒顶端一体成型设有环形顶部，传动轴位于环形顶部的中心孔内且与环形顶部转动连接，在支承环与环形顶部之间设有弹簧组件，所述弹簧组件包括套设滑动连接在传动轴上的顶环和底环，在顶环和底环之间绕周向均匀设有多个弹簧，所述顶环顶压在环形顶部内壁上且与环形顶部内壁之间转动连接，所述底环顶压在支承环上且与支承环之间转动连接。
优选的，所述预紧机构包括同轴设置在传动轴上的支承环，所述支承环位于单向传动机构的上方，在柱齿轮上同轴设置有套筒，所述主单向楔形齿、预紧机构和支承环位于套筒之内，在套筒顶端一体成型设有环形顶部，传动轴位于环形顶部的中心孔内且与环形顶部转动连接，在支承环与环形顶部之间设有磁性组件，所述磁性组件包括顶环形磁体和底环形磁体，所述顶环形磁体嵌装在环形顶部内，底环形磁体嵌装在支承环内，所述顶环形磁体和底环形磁体的位置上下相对应且磁极相反。
优选的，多个主单向楔形齿绕柱齿轮的中心通孔的周向均匀分布，所述主单向楔形齿呈径向辐射、周向倾斜形状分布；所述单向传动机构包括同轴固定在传动轴端部的定轮本体，副单向楔形齿设置在定轮本体上，且绕定轮本体的中心通孔的周向均匀分布。
优选的，传动轴穿过柱齿轮的中心通孔，且传动轴与柱齿轮转动连接，所述多个主单向楔形齿绕传动轴周向均匀分布；所述单向传动机构包括同轴固定在传动轴上的固定环，副单向楔形齿设置在固定环上，且绕传动轴的周向均匀分布。
优选的，所述传动轴的端部为一体成型的花键轴，花键轴与需要传动的负载轴传动连接，负载轴的端部设有花键沉孔，花键轴位于花键沉孔内带动负载轴转动，且同时花键轴在花键沉孔内滑动连接。
优选的，所述传动轴的端部设有花键沉孔，需要传动的负载轴的端部为一体成型的花键轴，花键轴位于花键沉孔内带动负载轴转动，且同时花键轴在花键沉孔内滑动连接。
本发明所具有的有益效果为：（1）采用周向有多个弹簧结构的弹簧组件做为预紧机构保证了主单向楔形齿和副单向楔形齿相咬合的可靠性，传动更加平稳；
（2）采用磁极相反设置的顶环形磁体和底环形磁体的磁性组件做为预紧机构实现了非接触式预紧力作用，在工作过程中无机械摩擦，产生热量小，使用寿命长；
（3）单向传动机构与传统的偏心滚珠式单向轴承相比扭矩大大增加，能够满足大扭矩单向传动需要；
（4）本发明在使用时只需将传动轮本体与动力源传动连接、传动轴本体与负载轴传动连接即可使用方便，整体结构紧凑，成本低。
（5）本发明柱齿轮朝其中一个方向转动时带动其中一个传动轴转动，当向另一个方向转动时带动另一个传动轴转动从而在摆动动力源摆动的整个过程中始终向外输出动力，从而实现了摆动式双向传动输出功能。
附图说明
图1为具体实施例1中本发明的结构示意图之一；
图2为具体实施例1中本发明的结构示意图之二；
图3为图1和图2中主单向楔形齿的结构示意图；
图4为具体实施例2中本发明的结构示意图之一；
图5为具体实施例2中本发明的结构示意图之二；
图6为图4和图5中主单向楔形齿的周向展开结构示意图；
图7为传动轴本体的端部为花键轴时的结构示意图；
图8为传动轴本体的端部为花键沉孔时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述。
具体实施例1：
如图1至图3所示，一种摆动式双向传动装置，整体呈上下对称结构，其包括柱齿轮10，在柱齿轮10的两个侧面上绕周向均设有多个主单向楔形齿11，且两个侧面上的主单向楔形齿11的传动方向相反，在柱齿轮10的两个侧面均配有单向传动装置，且两个单向传动装置对称设置；由于两个单向传动装置结构相同仅仅对称设置，现就其中一个进行描述，所述单向传动装置包括传动轴5，在传动轴5上固定单向传动机构，在单向传动机构上绕周向均匀设有多个与主单向楔形齿11配合作用的副单向楔形齿9，在传动轴5与柱齿轮10之间设有用于带动单向传动机构压紧在柱齿轮10上的预紧机构。
其中预紧机构有两种结构，第一种结构如图1所示，所述预紧机构包括同轴设置在传动轴5上的支承环1，所述支承环1位于单向传动机构的上方，在柱齿轮10上同轴设置有套筒7，所述主单向楔形齿11、预紧机构和支承环1位于套筒7之内，在套筒7顶端一体成型设有环形顶部6，传动轴5位于环形顶部6的中心孔内且与环形顶部6转动连接，在支承环1与环形顶部6之间设有弹簧组件，所述弹簧组件包括套设滑动连接在传动轴5上的顶环4和底环2，在顶环4和底环2之间绕周向均匀设有多个弹簧3，所述顶环4顶压在环形顶部6内壁上且与环形顶部6内壁之间转动连接，所述底环2顶压在支承环1上且与支承环1之间转动连接。
其中预紧机构有两种结构，第二种结构如图2所示，所述预紧机构包括同轴设置在传动轴5上的支承环1，所述支承环1位于单向传动机构的上方，在柱齿轮10上同轴设置有套筒7，所述主单向楔形齿11、预紧机构和支承环1位于套筒7之内，在套筒7顶端一体成型设有环形顶部6，传动轴5位于环形顶部6的中心孔内且与环形顶部6转动连接，在支承环1与环形顶部6之间设有磁性组件，所述磁性组件包括顶环形磁体13和底环形磁体12，所述顶环形磁体13嵌装在环形顶部6内，底环形磁体12嵌装在支承环1内，所述顶环形磁体13和底环形磁体12的位置上下相对应且磁极相反。
如图3所示，多个主单向楔形齿11绕柱齿轮10的中心通孔的周向均匀分布，所述主单向楔形齿11呈径向辐射、周向倾斜形状分布；所述单向传动机构包括同轴固定在传动轴5端部的定轮本体8，副单向楔形齿9设置在定轮本体8上，且绕定轮本体8的中心通孔的周向均匀分布。
在工作时，在将两个单向传动装置的传动轴5上连接上负载轴，摆动式动力源与柱齿轮10传动连接，在弹簧组件或者磁性组件的预紧力作用下，主单向楔形齿11与副单向楔形齿9相咬合，柱齿轮10朝其中一个方向转动时带动其中一个传动轴5转动，当向另一个方向转动时带动另一个传动轴5转动从而在摆动动力源摆动的整个过程中始终向外输出动力；其中在使用的过程中本装置的固定、限位和采用现有技术进行解决，从而实现了摆动式双向传动输出功能。
具体实施例2：
如图4至图6所示，传动轴5穿过柱齿轮10的中心通孔，且传动轴5与柱齿轮10转动连接，所述多个主单向楔形齿14绕传动轴5周向均匀分布；所述单向传动机构包括同轴固定在传动轴5上的固定环16，副单向楔形齿15设置在固定环16上，且绕传动轴5的周向均匀分布。
如图7和图8所示，为了使得传动轴5与负载轴装配更加方便和快捷，所述传动轴5的端部为一体成型的花键轴17，花键轴17与需要传动的负载轴传动连接，负载轴的端部设有花键沉孔，花键轴17位于花键沉孔内带动负载轴转动，且同时花键轴17在花键沉孔内滑动连接。也可以将所述传动轴5的端部设置花键沉孔18，需要传动的负载轴的端部为一体成型的花键轴，花键轴位于花键沉孔18内带动负载轴转动，且同时花键轴在花键沉孔18内滑动连接。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种摆动式双向传动装置，其特征在于，包括柱齿轮，在柱齿轮的两个侧面上绕周向均设有多个主单向楔形齿，且两个侧面上的主单向楔形齿的传动方向相反，在柱齿轮的两个侧面均配有单向传动装置，且两个单向传动装置对称设置；所述单向传动装置包括传动轴，在传动轴上固定单向传动机构，在单向传动机构上绕周向均匀设有多个与主单向楔形齿配合作用的副单向楔形齿，在传动轴与柱齿轮之间设有用于带动单向传动机构压紧在柱齿轮上的预紧机构。
2.根据权利要求1所述的摆动式双向传动装置，其特征在于，所述预紧机构包括同轴设置在传动轴上的支承环，所述支承环位于单向传动机构的上方，在柱齿轮上同轴设置有套筒，所述主单向楔形齿、预紧机构和支承环位于套筒之内，在套筒顶端一体成型设有环形顶部，传动轴位于环形顶部的中心孔内且与环形顶部转动连接，在支承环与环形顶部之间设有弹簧组件，所述弹簧组件包括套设滑动连接在传动轴上的顶环和底环，在顶环和底环之间绕周向均匀设有多个弹簧，所述顶环顶压在环形顶部内壁上且与环形顶部内壁之间转动连接，所述底环顶压在支承环上且与支承环之间转动连接。
3.根据权利要求1所述的摆动式双向传动装置，其特征在于，所述预紧机构包括同轴设置在传动轴上的支承环，所述支承环位于单向传动机构的上方，在柱齿轮上同轴设置有套筒，所述主单向楔形齿、预紧机构和支承环位于套筒之内，在套筒顶端一体成型设有环形顶部，传动轴位于环形顶部的中心孔内且与环形顶部转动连接，在支承环与环形顶部之间设有磁性组件，所述磁性组件包括顶环形磁体和底环形磁体，所述顶环形磁体嵌装在环形顶部内，底环形磁体嵌装在支承环内，所述顶环形磁体和底环形磁体的位置上下相对应且磁极相反。
4.根据权利要求1至3任一项所述的摆动式双向传动装置，其特征在于，多个主单向楔形齿绕柱齿轮的中心通孔的周向均匀分布，所述主单向楔形齿呈径向辐射、周向倾斜形状分布；所述单向传动机构包括同轴固定在传动轴端部的定轮本体，副单向楔形齿设置在定轮本体上，且绕定轮本体的中心通孔的周向均匀分布。
5.根据权利要求1至3任一项所述的摆动式双向传动装置，其特征在于，传动轴穿过柱齿轮的中心通孔，且传动轴与柱齿轮转动连接，所述多个主单向楔形齿绕传动轴周向均匀分布；所述单向传动机构包括同轴固定在传动轴上的固定环，副单向楔形齿设置在固定环上，且绕传动轴的周向均匀分布。
6.根据权利要求5所述的摆动式双向传动装置，其特征在于，所述传动轴的端部为一体成型的花键轴，花键轴与需要传动的负载轴传动连接，负载轴的端部设有花键沉孔，花键轴位于花键沉孔内带动负载轴转动，且同时花键轴在花键沉孔内滑动连接。
7.根据权利要求5所述的摆动式双向传动装置，其特征在于，所述传动轴的端部设有花键沉孔，需要传动的负载轴的端部为一体成型的花键轴，花键轴位于花键沉孔内带动负载轴转动，且同时花键轴在花键沉孔内滑动连接。
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