CN113217556A - 一种无冲击齿轮离合结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无冲击齿轮离合结构，属于离合齿轮技术领域。所述的无冲击齿轮离合结构，包括中心轴，以及依次穿插在中心轴上的主动轮、离合齿轮、主动轮、垫片、弹簧、挡圈；所述中心轴贯穿整个齿轮离合机构，所述挡圈与所述中心轴固定，所述主动轮与中心轴固定，所述弹簧设于所述垫片与所述挡圈之间；所述垫片设于所述主动轮凹台内。本发明应用于各种微小型齿轮传动机械中，使传动机构在超过一定载荷时实现离合保护，解决了现有齿轮离合机构离合过程中的冲击频繁、噪音大、磨损严重与离合保护阈值衰减明显等问题，确保了离合阈值不会低于额定输出转矩而失效，提高了整个机构的使用寿命和可靠性。

Description

一种无冲击齿轮离合结构
【技术领域】
本发明涉及机械领域，尤其涉及一种无冲击齿轮离合结构。
【背景技术】
在机械结构，尤其在齿轮传动结构领域，为避免电机因过载而损坏，会用到齿轮离合装置，当齿轮达到一定的负载后，便可自动脱离传动，以此保护电机。现有的离合保护机构中，多数不是严格意义上的脱离和咬合。工作过程中离合机构脱离和咬合频繁交替，导致反复磨齿或打齿现象，产生冲击、噪音和剧烈磨损问题；且脱离与咬合交替，使得弹簧反复冲击压缩，弹簧刚性快速衰减，离合保护阈值迅速减小，导致齿轮传动装置无法输出额定的转矩，使用寿命和可靠性低。
【发明内容】
为解决上述技术问题，本发明公开了一种无冲击齿轮离合结构。本发明结构简单，可以实现稳定脱离和咬合，同时避免离合齿轮反复脱离与咬合导致的冲击、磨损和保护阈值衰减现象。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种无冲击齿轮离合结构，包括中心轴，所述中心轴上固定有主动轮；所述主动轮包括内圈端齿和外圈端齿；内圈端齿啮合有离合齿轮，外圈端齿啮合有从动轮；从动轮上成形有用于安装离合齿轮的凹槽；离合齿轮套设在中心轴上，中心轴上还固定有挡圈，挡圈与从动轮之间安装有弹簧；所述离合齿轮的端面上成形有与内圈端齿啮合的异形齿，异形齿上部内凹形成末端小齿，末端小齿与异形齿之间形成有台阶。
进一步的改进，所述台阶为斜齿面。
进一步的改进，所述中心轴上凸起成形有与主动轮配合的凸环。
进一步的改进，所述主动轮包括主动直齿轮，主动直齿轮的端面上成形有内圈端齿和外圈端齿。
进一步的改进，所述从动轮上固定有垫片，垫片与弹簧接触。
进一步的改进，所述从动轮包括从动直齿轮，从动直齿轮上成形有与外圈端齿啮合的从动端齿和安装垫片的凹台。
进一步的改进，所述垫片为铜类垫片。
进一步的改进，所述离合齿轮中部成形有空心轴，空心轴与从动轮的凹槽的内侧壁之间形成有间隙。
与相关技术相比，本发明提供的一种无冲击齿轮离合结构具有如下优点：
所述的一种无冲击齿轮离合结构结构简单，适用于小型齿轮传动机械中，使齿轮传动具备过载保护功能。
所述齿轮离合机构在过载发生离合的过程中，可避免传动齿轮反复脱离和咬合造成打齿现象，解决噪音和磨损问题。
【附图说明】
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，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说，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他的附图。在附图中：
图1为本发明的齿轮离合机构整体爆炸图；
图2为本发明中的主动轮结构示意图；
图3为本发明中的离合齿轮结构示意图；
图4为本发明中的离合齿轮剖面结构示意图；
图5为本发明中的异形齿放大结构示意图；
图6为本发明中的从动轮结构示意图；
图7为本发明中的从动轮剖面结构示意图；
图8为本发明整体装配结构剖面示意图；
图中，附图标记如下：
中心轴1、主动轮2、离合齿轮3、从动轮4、垫片5、弹簧6、挡圈7、凸环101、主动直齿轮201、内圈端齿202、外圈端齿203、空心轴301、异形齿302、斜齿面303、末端小齿304、从动直齿轮401、从动端齿402、凹台403。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
【具体实施方式】
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示：一种无冲击齿轮离合结构，包括中心轴，以及依次穿插在中心轴上的主动轮、离合齿轮、从动轮、垫片、弹簧、挡圈；所述中心轴包括凸环，所述中心轴贯穿整个齿轮离合机构，所述弹簧介于所述垫片与所述挡圈之间，所述挡圈与所述中心轴固定。
如图2所示，所述主动轮包括主动直齿轮、内圈端齿和外圈端齿，所述主动轮与中心轴固定，动力由所述主动直齿轮输入。
如图3-5所示，所述离合齿轮包括空心轴和异形齿，所述异形齿包括斜齿面和末端小齿；所述离合齿轮设于中心轴上，且所述离合齿轮可在中心轴上任意转动和轴向移动，所述异形齿与所述内圈端齿啮合传动。
如图6和图7所示，所述从动轮包括从动直齿轮、从动端齿和凹台，所述离合齿轮空心轴与所述从动轮中心孔配合并设有一定的微小间隙量，所述从动端齿与所述外圈端齿啮合传动，动力由所述从动直齿轮输出，所述垫片设于所述从动轮凹台内。
所述垫片材质优选铜类或其他耐磨材料。
所述一种无冲击齿轮离合结构具体实施例：
如图8所示，正常工作时，动力由所述主动轮输入并传递到所述从动轮，所述离合齿轮和所述从动轮分别与所述主动轮啮合并同步传动。此时，当所述从动轮遇过载或卡死时，所述主动轮所受扭转应力逐渐增大并开始在所述外圈端齿齿面上发生齿侧滑行，当所述外圈端齿滑行到所述从动端齿的齿顶并脱离时，所述内圈端齿将以足够的初速度沿所述斜齿面滑行并最终与所述末端小齿啮合。此时所述主动轮与所述从动轮已经完全脱离接触，所述离合齿轮将跟随所述主动轮稳定空转，期间所述从动轮与所述离合齿轮接触区域将提供一定的摩擦力矩。
当需要齿轮离合机构再次恢复正常传动时，只需反转电机，所述主动轮内圈端齿沿所述异形齿斜齿面下滑，所述主动轮外圈端齿与所述从动端齿再次啮合。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (8)

1.一种无冲击齿轮离合结构，包括中心轴(1)，所述中心轴(1)上固定有主动轮(2)；其特征在于，所述主动轮(2)包括内圈端齿(202)和外圈端齿(203)；内圈端齿(202)啮合有离合齿轮(3)，外圈端齿(203)啮合有从动轮(4)；从动轮(4)上成形有用于安装离合齿轮(3)的凹槽；离合齿轮(3)套设在中心轴(1)上，中心轴(1)上还固定有挡圈(7)，挡圈(7)与从动轮(4)之间安装有弹簧(6)；所述离合齿轮(3)的端面上成形有与内圈端齿(202)啮合的异形齿(302)，异形齿(302)上部内凹形成末端小齿(304)，末端小齿(304)与异形齿(302)之间形成有台阶。
2.如权利要求1所述的无冲击齿轮离合结构，其特征在于，所述台阶为斜齿面(303)。
3.如权利要求1所述的无冲击齿轮离合结构，其特征在于，所述中心轴(1)上凸起成形有与主动轮(2)配合的凸环(101)。
4.如权利要求1所述的无冲击齿轮离合结构，其特征在于，所述主动轮(2)包括主动直齿轮(201)，主动直齿轮(201)的端面上成形有内圈端齿(202)和外圈端齿(203)。
5.如权利要求1所述的无冲击齿轮离合结构，其特征在于，所述从动轮(4)上固定有垫片(5)，垫片(5)与弹簧(6)接触。
6.如权利要求5所述的无冲击齿轮离合结构，其特征在于，所述从动轮(4)包括从动直齿轮(401)，从动直齿轮(401)上成形有与外圈端齿(203)啮合的从动端齿(402)和安装垫片(5)的凹台(403)。
7.如权利要求5所述的无冲击齿轮离合结构，其特征在于，所述垫片(5)为铜类垫片。
8.如权利要求5所述的无冲击齿轮离合结构，其特征在于，所述离合齿轮(3)中部成形有空心轴(301)，空心轴(301)与从动轮(4)的凹槽的内侧壁之间形成有间隙。
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