CN110454517A - 具有单向离合功能的传动装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有单向离合功能的传动装置，包括相互连接的主动轮组件和从动轮组件，所述主动轮组件包括主动轮、单向离合器，所述主动轮的内环壁上设有两个沿主动轮径向向外延伸的限位凹槽，两个所述限位凹槽的一侧壁为与主动轮内环壁相切的弧形面，所述单向离合器卡于主动轮内环内。本发明还提供具有单向离合功能的传动装置的使用方法，包括以下步骤，S1，启动动力源带动主动轴向一个方向旋转；S2，单向离合器与主动轮共同旋转，实现主动轴与从动轴之间的动力传输；S3，与步骤S1中旋转方向相反，单向离合器在主动轮内环中空转。具有结构简单紧凑、可靠性高、响应速度快的优点，并且工作要求条件低，使用范围广。

Description

具有单向离合功能的传动装置及使用方法

技术领域

本发明涉及动力传输技术领域，具体涉及一种具有单向离合功能的传动装置及使用方法。

背景技术

随着电机在生产中的广泛应用，为了充分利用电机便于改变转动方向的特点，更加便于控制主动轴和从动轴之间动力传递，需要一种利用主动部分的旋转方向变化来实现主、从动部分自动离合以控制主动轴和从动轴之间动力传递的传动装置。

目前，国内实现电机主动轴和从动轴之间动力传递与分离功能多使用超越离合器，但该部件结构复杂，对设备和工作环境有一定要求，不利于在一些轻小型机械设备上使用。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种具有单向离合功能的传动装置及使用方法，具有结构简单紧凑、可靠性高、响应速度快的优点，并且工作要求条件低，使用范围广。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有单向离合功能的传动装置，包括相互连接的主动轮组件和从动轮组件，所述主动轮组件包括主动轮、单向离合器，所述主动轮为环形结构，所述主动轮的内环壁上设有两个沿主动轮径向向外延伸的限位凹槽，且两个限位凹槽的中心线重合并穿过主动轮的圆心，两个所述限位凹槽的一侧壁为与主动轮内环壁相切的弧形面，且两个限位凹槽上的弧形面位于不同侧，所述单向离合器卡于主动轮内环内，并与限位凹槽配合能够相对主动轮沿一个方向旋转滑动，而相反方向旋转单向离合器相对于主动轮静止。

优选的是，所述单向离合器包括支座、圆柱伸缩组件，所述圆柱伸缩组件沿支座的横向中心线对称固定于支座的顶端和底端，所述圆柱伸缩组件远离支座的端部与主动轮的内环壁贴合。

在上述任一方案中优选的是，所述圆柱伸缩组件包括套筒、圆柱，所述套筒与支座固定连接，所述套筒内的支座上固定有弹簧，所述圆柱插于套筒内并与套筒间隙配合，所述套筒内的圆柱与弹簧固定连接，所述圆柱远离支座的一端顶在主动轮内环壁上使弹簧处于压缩状态。

在上述任一方案中优选的是，单向离合器相对于主动轮旋转过程中，圆柱端面与主动轮内环壁和限位凹槽底壁交替接触。

在上述任一方案中优选的是，所述支座的前端固定有限位柱，所述支座的后端固定有呈空心结构的主动轴，所述主动轴用于连接驱动主动轴旋转的驱动组件。

在上述任一方案中优选的是，所述驱动组件为电机，电机的输出轴插入主动轴内并通过键传动连接。

在上述任一方案中优选的是，所述主动轮的前端壁上固定有前端盖，所述前端盖上开设有前限位孔，所述限位柱与前限位孔转动连接，所述主动轮的后端壁上固定有后端盖，所述后端盖上开设有后限位孔，所述后限位孔与主动轴转动连接，所述主动轴远离支座的一端穿过后限位孔延伸至外侧。

在上述任一方案中优选的是，所述从动轮组件包括与主动轮啮合的从动轮、从动轴，所述动从轮套接于从动轴上。

在上述任一方案中优选的是，所述前端盖和后端盖均通过螺栓与相对应的主动轮前端壁和后端壁固定连接。

本发明还提供一种具有单向离合功能的传动装置的使用方法，所述具有单向离合功能的传动装置为上述任一项所述的具有单向离合功能的传动装置，包括以下步骤：

S1,将动力源与主动轴连接，启动动力源带动主动轴向一个方向旋转；

S2,主动轴驱动单向离合器旋转，支座上的两个圆柱向背离弧形面的方向旋转，圆柱位于相对应的限位凹槽内并被限位凹槽内与弧形面相对的侧壁卡住，使单向离合器驱动主动轮共同旋转，从而使主动轮带动从动轮旋转，将动力传送至从动轴上，完成动力的输出；

S3,当动力源驱动主动轴旋转，且旋转方向与步骤S1中的主动轴旋转方向相反，此时单向离合器处于空转状态，即圆柱向弧形面的方向旋转，此时支座上的两个圆柱沿弧形面进入到主动轮内环内交替进行，圆柱同时向套筒内收缩或伸出，此时主动轮不发生转动，圆柱在主动轮内环内空转，切断主动轴与从动轴之间的动力传递，完成自动离合。

与现有技术相比，本发明提供的具有单向离合功能的传动装置及使用方法具有以下有益效果：

1、通过将主动轮设计为环形结构，并在内环上设置限位凹槽，将单向离合器卡在主动轮内环内，通过单向离合器的旋转方向不同来实现单向离合器的空转和带动主动轮共同旋转两种工作状态，整体结构简单紧凑、可靠性高；而且通过前端盖和后端盖将单向离合器封闭在主动轮内环内，起到防尘和支撑作用，稳定性好，工作要求条件低，保证传动装置可以在复杂环境中正常工作；

2、通过在支座上对称设置圆柱伸缩组件，圆柱在主动轮内环内和限位凹槽内旋转滑动时，圆柱可以自动伸缩，在设定方向旋转时，圆柱卡在限位凹槽内带动主动轮共同旋转，实现主动轴和从动轴之间的动力输出，与设定方向相反旋转时，圆柱即刻在主动轮内环内空转，实现自动离合，响应速度快，而且单向离合器的制作成本低，节省传动装置的制造成本。

附图说明

图1为本发明提供的具有单向离合功能的传动装置的一优选实施例的整体结构示意图；

图2为图1所示实施例中单向离合器在主动轮内环内的结构示意图；

图3为图1所示实施例中主动轮的结构示意图；

图4为图1所示实施例中单向离合器的外部整体结构示意图；

图5为图1所示实施例中中套筒与支座连接的剖视图；

图6为图1所示实施例中前端盖的结构示意图；

图7为图1所示实施例中后端盖的结构示意图。

图中标注说明：1、主动轮；2、从动轮；3、从动轴；4、支座；5、套筒；6、弹簧；7、圆柱；8、主动轴；9、前端盖；10、后端盖；11、从动轮外齿；12、主动轮内环；13、限位凹槽；14、主动轮外齿；15、限位柱；16、螺纹孔；17、前限位孔；18、后限位孔；19、前安装孔；20、后安装孔。

具体实施方式

为了更进一步了解本发明的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。

如图1-7所示，按照本发明提供的具有单向离合功能的传动装置的一实施例，包括相互连接的主动轮组件和从动轮组件，所述主动轮组件包括主动轮1、单向离合器，所述主动轮1为环形结构，所述主动轮1的内环壁上设有两个沿主动轮1径向向外延伸的限位凹槽13，且两个限位凹槽13的中心线重合并穿过主动轮1的圆心，两个所述限位凹槽13的一侧壁为与主动轮1内环壁相切的弧形面，且两个限位凹槽13上的弧形面位于不同侧，所述单向离合器卡于主动轮内环12内，并与限位凹槽13配合能够相对主动轮1沿一个方向旋转滑动，而相反方向旋转单向离合器相对于主动轮1静止，从而实现了单向离合器相对于主动轮1滑动旋转时，单向离合器处于空转状态，主动轮1无法带动从动轮2旋转，从而切断了主动轴8与从动轴3之间的动力传输，当单向离合器相反方向旋转时，单向离合器与主动轮1相对静止，即单向离合器带动主动轮1共同旋转，实现主动轴8和从动轴3之间的动力传输功能，本发明整体结构紧凑，可靠性高，响应迅速，工作要求条件低。主动轮1的外周上设置主动轮外齿14，从动轮2外周上设置从动轮外齿11，主动轮1与从动轮2啮合。

所述单向离合器包括支座4、圆柱伸缩组件，所述圆柱伸缩组件沿支座4的横向中心线对称固定于支座4的顶端和底端，所述圆柱伸缩组件远离支座4的端部与主动轮内环壁贴合。

所述圆柱伸缩组件包括套筒5、圆柱7，所述套筒5与支座4固定连接，所述套筒5内的支座4上固定有弹簧6，所述圆柱7插于套筒5内并与套筒5间隙配合，使圆柱7在套筒5内能够沿套筒5的中心线方向移动，所述套筒5内的圆柱7与弹簧6固定连接，所述圆柱7远离支座4的一端顶在主动轮内环12的壁上使弹簧6处于压缩状态。弹簧6处于压缩状态，便于圆柱7运动到限位凹槽13部位时，在弹簧6弹力作用下，圆柱7远离支座4的端面能够顶在限位凹槽13内的底壁上，并被限位凹槽13远离弧形面的侧壁卡住，使单向离合器能够带动主动轮1共同旋转。单向离合器相对于主动轮1旋转过程中，圆柱7端面与主动轮1内环壁和限位凹槽13底壁交替接触，使圆柱7在套筒5内伸进或伸出。

所述支座4的前端固定有限位柱15，所述支座4的后端固定有呈空心结构的主动轴8，所述主动轴8用于连接驱动主动轴8旋转的驱动组件。所述驱动组件为电机，电机的输出轴插入主动轴8内并通过键传动连接。驱动组件不仅仅为电机，也可以为其他驱动设备。

所述主动轮1的前端壁上固定有前端盖9，所述前端盖9上开设有前限位孔17，所述限位柱15与前限位孔17转动连接，所述主动轮1的后端壁上固定有后端盖10，所述后端盖10上开设有后限位孔18，所述后限位孔18与主动轴8转动连接，所述主动轴8远离支座4的一端穿过后限位孔18延伸至外侧。在主动轮1上设置前端盖9和后端盖10，将单向离合器封闭在主动轮内环12中，不仅起到防尘作用，而且前端盖9和后端盖10对限位柱15和主动轴8起到支撑定位作用，防止单向离合器沿主动轮1轴线方向移动，稳定性高，主动轴8可以通过轴承与后限位孔18转动连接，主动轴8也可以直接插进后限位孔18内，主动轴8相对于后端盖10能够支撑转动即可，同理限位柱15与前限位孔17可以为通过轴承的转动连接，也可以直接插进前限位孔17内，限位柱15相对前端盖9能够支撑旋转即可。

所述从动轮组件包括与主动轮1啮合的从动轮2、从动轴3，所述动从轮套接于从动轴3上，主动轮1带动从动轮2旋转，从而使主动轴8带动从动轴3旋转。

所述前端盖9和后端盖10均通过螺栓与相对应的主动轮1前端壁和后端壁固定连接。主动轮1的前端壁和后端壁上分别上开设有螺纹孔16，前端盖9上开设有前安装孔19，后端盖10上开设有后安装孔20，前端盖9通过螺栓与前安装孔19和螺纹孔16固定在主动轮1的前端壁上，后端盖10通过螺栓与后安装孔20和螺纹孔16固定在主动轮1的后端壁上。

本实施例还提供一种适用于上述任一项所述的具有单向离合功能的传动装置的使用方法，包括以下步骤：

S1,将动力源与主动轴连接，启动动力源带动主动轴向一个方向旋转；

S2,主动轴驱动单向离合器旋转，支座上的两个圆柱向背离弧形面的方向旋转，圆柱位于相对应的限位凹槽内并被限位凹槽内与弧形面相对的侧壁卡住，使单向离合器驱动主动轮共同旋转，从而使主动轮带动从动轮旋转，将动力传送至从动轴上，完成动力的输出；

S3,当动力源驱动主动轴旋转，且旋转方向与步骤S1中的主动轴旋转方向相反，此时单向离合器处于空转状态，即圆柱向弧形面的方向旋转，此时支座上的两个圆柱沿弧形面进入到主动轮内环内交替进行，圆柱同时向套筒内收缩或伸出，此时主动轮不发生转动，圆柱在主动轮内环内空转，切断主动轴与从动轴之间的动力传递，完成自动离合。

本实施例的工作原理：将动力源与主动轴连接，动力源可以为电机，启动动力源带动主动轴向一个方向旋转，主动轴驱动单向离合器旋转，支座上的两个圆柱向背离弧形面的方向旋转，圆柱位于相对应的限位凹槽内并被限位凹槽弧形面相对的侧壁卡住，圆柱只能带动主动轮共同旋转，由于主动轮与从动轮啮合，从而使主动轮带动从动轮旋转，将动力传送至从动轴上，完成动力的输出；当动力源驱动主动轴按相反方向旋转，圆柱向弧形面的方向旋转，此时支座上的两个圆柱沿弧形面进入到主动轮内环内交替进行，圆柱同时向套筒内收缩或伸出，此时主动轮不发生转动，圆柱在主动轮内环内空转，切断主动轴与从动轴之间的动力传递，完成自动离合。

与现有技术相比，本实施例具有以下有益效果：

通过将主动轮设计为环形结构，并在内环上设置限位凹槽，将单向离合器卡在主动轮内环内，通过单向离合器的旋转方向不同来实现单向离合器的空转和带动主动轮共同旋转两种工作状态，整体结构简单紧凑、可靠性高；而且通过前端盖和后端盖将单向离合器封闭在主动轮内环内，起到防尘和支撑作用，稳定性好，工作要求条件低，保证传动装置可以在复杂环境中正常工作。

本领域技术人员不难理解，本发明包括上述说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有单向离合功能的传动装置，其特征在于：包括相互连接的主动轮组件和从动轮组件，所述主动轮组件包括主动轮、单向离合器，所述主动轮为环形结构，所述主动轮的内环壁上设有两个沿主动轮径向向外延伸的限位凹槽，且两个限位凹槽的中心线重合并穿过主动轮的圆心，两个所述限位凹槽的一侧壁为与主动轮内环壁相切的弧形面，且两个限位凹槽上的弧形面位于不同侧，所述单向离合器卡于主动轮内环内，并与限位凹槽配合能够相对主动轮沿一个方向旋转滑动，而相反方向旋转单向离合器相对于主动轮静止。

2.根据权利要求1所述的具有单向离合功能的传动装置，其特征在于：所述单向离合器包括支座、圆柱伸缩组件，所述圆柱伸缩组件沿支座的横向中心线对称固定于支座的顶端和底端，所述圆柱伸缩组件远离支座的端部与主动轮的内环壁贴合。

3.根据权利要求2所述的具有单向离合功能的传动装置，其特征在于：所述圆柱伸缩组件包括套筒、圆柱，所述套筒与支座固定连接，所述套筒内的支座上固定有弹簧，所述圆柱插于套筒内并与套筒间隙配合，所述套筒内的圆柱与弹簧固定连接，所述圆柱远离支座的一端顶在主动轮内环壁上使弹簧处于压缩状态。

4.根据权利要求3所述的具有单向离合功能的传动装置，其特征在于：单向离合器相对于主动轮旋转过程中，圆柱端面与主动轮内环壁和限位凹槽底壁交替接触。

5.根据权利要求1所述的具有单向离合功能的传动装置，其特征在于：所述支座的前端固定有限位柱，所述支座的后端固定有呈空心结构的主动轴，所述主动轴用于连接驱动主动轴旋转的驱动组件。

6.根据权利要求5所述的具有单向离合功能的传动装置，其特征在于：所述驱动组件为电机，电机的输出轴插入主动轴内并通过键传动连接。

7.根据权利要求5所述的具有单向离合功能的传动装置，其特征在于：所述主动轮的前端壁上固定有前端盖，所述前端盖上开设有前限位孔，所述限位柱与前限位孔转动连接，所述主动轮的后端壁上固定有后端盖，所述后端盖上开设有后限位孔，所述后限位孔与主动轴转动连接，所述主动轴远离支座的一端穿过后限位孔延伸至外侧。

8.根据权利要求1所述的具有单向离合功能的传动装置，其特征在于：所述从动轮组件包括与主动轮啮合的从动轮、从动轴，所述动从轮套接于从动轴上。

9.根据权利要求7所述的具有单向离合功能的传动装置，其特征在于：所述前端盖和后端盖均通过螺栓与相对应的主动轮前端壁和后端壁固定连接。

10.一种具有单向离合功能的传动装置的使用方法，所述具有单向离合功能的传动装置为上述权利要求1-9中任一项所述的具有单向离合功能的传动装置，其特征在于：包括以下步骤：

S1,将动力源与主动轴连接，启动动力源带动主动轴向一个方向旋转；

S2,主动轴驱动单向离合器旋转，支座上的两个圆柱向背离弧形面的方向旋转，圆柱位于相对应的限位凹槽内并被限位凹槽内与弧形面相对的侧壁卡住，使单向离合器驱动主动轮共同旋转，从而使主动轮带动从动轮旋转，将动力传送至从动轴上，完成动力的输出；

S3,当动力源驱动主动轴旋转，且旋转方向与步骤S1中的主动轴旋转方向相反，此时单向离合器处于空转状态，即圆柱向弧形面的方向旋转，此时支座上的两个圆柱沿弧形面进入到主动轮内环内交替进行，圆柱同时向套筒内收缩或伸出，此时主动轮不发生转动，圆柱在主动轮内环内空转，切断主动轴与从动轴之间的动力传递，完成自动离合。