CN114017449A - 一种双向超越离合器和传动方式 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双向超越离合器和传动方式，离合器包括输出轴、输入轴和楔紧副，所述输出轴具有一个上下贯通的空腔且空腔内开设有一楔紧槽，所述楔紧副包括两片楔紧片和拉簧，所述楔紧片为圆环结构且楔紧片上开设有带有倾斜面的凹槽，两楔紧片上下布置使两楔紧片上的凹槽对扣围成一个两端窄中间宽的叶片槽，拉簧两端分别连接两楔紧片使两楔紧片具有保持贴合状态的力，所述输入轴为中空结构的空心轴输入轴的外周面上设置有与叶片槽相适配的驱动叶片，驱动叶片设置在叶片槽内使楔紧副设置在输入轴外周面上，驱动叶片可在叶片槽内移动并将两楔紧片向两端撑开，使楔紧副可在贴合状态和传动状态之间转换。
Description
技术领域
本发明涉及传动装置领域，特别是一种双向超越离合器和传动方式。
背景技术
针织机零配件生产过程中，很多加工需要用到立式圆磨床，简称立磨。立磨的操作中要求电机带动旋转，有时候也需要手动空转，以适应安装工件，调整或测量。
因为传动中具有减速机构，因此在手动空转时，要求电机的传动链必须是断开的，否则工作台是无法拨动的，现有技术中，立磨的传动通常使用一种电磁离合器，没有通电时，电磁离合器是断开的，使磨床的工作台与驱动电机的传动链是断开的，而通电时，根据工作需要，工作台可以正向拨转，也可以反向拨转，用来安装工件或打圆找正或测量尺寸等作业，通电后，电磁离合器是接合的，可以根据工作需要做正转或反转。
然而这个电磁离合器容易损坏失效，包括电磁线圈烧坏、结合面磨损或磨毛使得结合力不够，以及磨损后修复间隙调整不当等原因而造成失效，且价格又是比较昂贵的，使用寿命比较短。
发明内容
本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种不易损坏，结构简单，且成本较低，有着较长使用寿命的调整的双向超越离合器和传动方式。
本发明采用如下技术方案。
一种双向超越离合器，包括输出轴、输入轴和楔紧副，所述输出轴具有一个上下贯通的空腔且空腔内开设有一楔紧槽，所述楔紧副包括两片楔紧片和拉簧，所述楔紧片为圆环结构且楔紧片上开设有带有倾斜面的凹槽，两楔紧片上下布置使两楔紧片上的凹槽对扣围成一个两端窄中间宽的叶片槽，拉簧两端分别连接两楔紧片使两楔紧片具有保持贴合的力，所述输入轴为中空结构的空心轴输入轴的外周面上设置有与叶片槽相适配的驱动叶片，驱动叶片设置在叶片槽内使楔紧副设置在输入轴外周面上，驱动叶片可在叶片槽内移动并将两楔紧片向两端撑开，使楔紧副可在贴合状态和传动状态之间转换，楔紧副设置在楔紧槽内使输入轴设置在输出轴的空腔内，所述楔紧槽的槽宽大于处于贴合状态时的楔紧副的厚度，当楔紧副处于传动状态时，楔紧副的顶面和底面分别挤压楔紧槽的顶面和底面。
进一步地，所述输出轴包括上盖和输出端，所述上盖设置在输出端上方，所述上盖的空腔内向内侧延伸形成有一环形凸起，输出端的空腔内向内侧延伸形成有相对应的环形突起，上盖和输出端之间通过螺栓连接，两环形凸起平行间隔布置围成楔紧槽。
进一步地，所述上盖的底部为阶梯布置形成有一定位槽，所述定位槽的内径与输出端顶部外径相同，输出端顶部可插入定位槽后通过螺栓与上盖连接，
进一步地，还包括有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承设置在上盖与输入轴之间，第二轴承设置在输出端与输入轴之间，使处于贴合状态的楔紧副的顶面与楔紧槽的顶面之间存在间隙，楔紧副的底面与楔紧槽的底面之间存在间隙。
进一步地，所述上盖的环形凸起上设置有第一挡圈，所述第一挡圈与上盖的环形凸起围成第一轴承槽，所述输出端的环形凸起下方设置有第二挡圈，所述第二挡圈与输出端的环形凸起围成第二轴承槽，所述第一轴承设置在第一轴承槽内，所述第二轴承设置在第二轴承槽内。
进一步地，所述输出端的外周面上沿圆周方向均匀布置有多个驱动齿。
进一步地，所述每个楔紧片上开设有四个带倾斜面的凹槽，两楔紧片的四个凹槽围成四个叶片槽，所诉输入轴相应地设置有四个两端窄中间宽的驱动叶片，驱动叶片与叶片槽一一对应。
进一步地，所述楔紧副顶部和底部开设有弹簧槽，所述弹簧槽内设置有弹簧横杆，所述拉簧一端挂设在楔紧副顶部的弹簧横杆上，另一端挂设在楔紧副底部的弹簧横杆上。
一种离合器的传动方式，当输入轴保持不动时，楔紧副保持贴合状态，楔紧槽的槽宽大于贴合状态下的楔紧副的厚度，输出轴和输入轴之间的传动链断开，使输出轴可以单独转动；当输入轴开始转动时，驱动叶片移动并将楔紧副向两端撑开，使楔紧副由贴合状态转换成传动状态，楔紧副的顶面和底面挤压楔紧槽的顶面和底面，输出轴和输入轴之间的传动链连接，使输入轴可以带动输出轴转动。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
第一、通过输入轴上的驱动叶片与楔紧副上的楔紧槽配合，且楔紧副由两楔紧片和拉簧组成，使输入轴转动时，驱动叶片可以接触并顶抵楔紧副，并将两楔紧片朝着两端撑开，使楔紧副可在贴合状态和传动状态之间转换，使输入轴通电转动时，输入轴和输出轴之间的传动链接合，输入轴断电不转动时，输入轴和输出轴之间的传动链断开。
第二、输出轴由上盖和输出端组成，楔紧槽由上盖的环形凸起和输出端的环形凸起围成，使楔紧副和输入轴的安装更为简单便捷。
第三、上盖底部形成有定位槽，输出端的顶部可插入定位槽内定位后通过螺栓与上盖连接，使上盖和输出端之间的连接更为精确简便。
第四、通过第一轴承和第二轴承，使输出轴和输入轴之间相对转动时更为顺畅。
附图说明
图1是本发明的具体实施方式的整体结构剖视图。
图2是本发明的具体实施方式的局部放大图，图中示出了楔紧副处于贴合状态时的结构。
图3是本发明的具体实施方式的局部放大图，图中示出了驱动叶片正转时，楔紧副处于传动状态的结构。
图4是本发明的输出轴的整体结构剖视图。
图5是本发明的输入轴的整体结构示意图。
图6是本发明的输入轴的整体结构俯视图。
图7是本发明的楔紧副的整体结构示意图。
图中：1.输出轴，10.空腔，11.楔紧槽，12.上盖，13.输出端，14.螺栓，15.定位槽，2.输入轴，20.驱动叶片，200.楔入斜面，3.楔紧副，30.楔紧片，31.拉簧，32.叶片槽，33.弹簧槽，34.弹簧横杆，4.第一轴承，5.第二轴承，6.第一挡圈，7.第二挡圈。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1至图7，本发明的一种双向超越离合器和传动方式，用于加工针织机零配件的立式圆磨床，包括输出轴1、输入轴2、楔紧副3、第一轴承4和第二轴承5，所述输出轴1具有一个上下贯通的空腔10且空腔10内开设有一楔紧槽11，所述楔紧副3包括两片楔紧片30和拉簧31，所述楔紧片30为圆环结构且楔紧片30上开设有带有倾斜面的凹槽，两楔紧片30上下布置使两楔紧片30上的凹槽对扣围成一个两端窄中间宽的叶片槽32，拉簧31两端分别连接两楔紧片30使两楔紧片30具有保持贴合的力，所述输入轴2为中空结构的空心轴，立式圆磨床的电机驱动轴连接输入轴2，输入轴2的外周面上设置有与叶片槽32相适配的驱动叶片20，驱动叶片20设置在叶片槽32内使楔紧副3设置在输入轴2外周面上，驱动叶片20可在叶片槽32内移动并将两楔紧片30向两端撑开，使楔紧副3可在贴合状态和传动状态之间转换，楔紧副3设置在楔紧槽11内使输入轴2设置在输出轴1的空腔10内，所述楔紧槽11的槽宽大于处于贴合状态时的楔紧副3厚度，当楔紧副3处于传动状态时，楔紧副3的顶面和底面分别挤压楔紧槽11的顶面和底面。
输出轴1包括上盖12和输出端13，所述上盖12设置在输出端13上方，所述上盖13的空腔内向内侧延伸形成有环形凸起，输出端13的空腔内向内侧延伸形成有相对应的环形突起，上盖12和输出端13之间通过螺栓14连接，两环形凸起平行间隔布置围成楔紧槽11，上盖13的底部为阶梯布置形成有一定位槽15，所述定位槽15的内径与输出端13顶部外径相同，输出端13顶部可插入定位槽15后通过螺栓14与上盖12连接，输出端13为外周面上沿圆周方向均匀布置有多个驱动齿的链轮结构，也可以为带轮或齿轮等其它结构。
上盖12的环形凸起上设置有第一挡圈6，所述第一挡圈6与上盖12的环形凸起围成第一轴承槽，所述输出端13的环形凸起下方设置有第二挡圈7，所述第二挡圈7与输出端的环形凸起围成第二轴承槽，所述第一轴承4设置在第一轴承槽内，所述第二轴承5设置在第二轴承槽内，使处于贴合状态的楔紧副3的顶面与楔紧槽11的顶面之间存在间隙，楔紧副3的底面与楔紧槽11的底面之间存在间隙。
每个楔紧片30上开设有四个带倾斜面的凹槽，两楔紧片30的四个凹槽围成四个叶片槽11，输入轴2相应地设置有四个两端窄中间宽的驱动叶片20，驱动叶片20与叶片槽11一一对应，驱动叶片20的两端形成有楔入斜面200，楔入斜面200可以楔入楔紧槽11的倾斜面内并将楔紧副3的两楔紧片30朝着两端撑开，使楔紧副3的顶面和底面挤压楔紧槽11的顶面和底面。
楔紧副3顶部和底部开设有弹簧槽33，所述弹簧槽33内设置有弹簧横杆34，所述拉簧31一端挂设在楔紧副3顶部的弹簧横杆34上，另一端挂设在楔紧副3底部的弹簧横杆34上。
继续参照图1至图7，一种离合器的传动方式，当立式圆磨机的电机不动时，输入轴2保持不动，楔紧副3保持贴合状态，楔紧槽11的槽宽大于贴合状态下的楔紧副3的厚度，输出轴1和输入轴2之间的传动链断开，因此输出轴1可以单独转动而不会被输入轴2影响；当立式圆磨机的电机转动时，电机带动输入轴2开始转动，驱动叶片20移动且驱动叶片20的楔入斜面200楔入叶片槽32的斜面内，并将两楔紧片30向两端撑开，使楔紧副3由贴合状态转换成传动状态，楔紧副3的顶面和底面挤压楔紧槽11的顶面和底面，输出轴1和输入轴2之间的传动链连接，使输入轴2可以带动输出轴1转动。
因为叶片槽11的倾斜面和驱动叶片20的楔入斜面都是双向的，因此无论电机带动输入轴2正转还是反转，都可以使驱动叶片20的楔入斜面200楔入叶片槽11的倾斜面并将两楔紧片30朝两端撑开，使楔紧副3转换成传动状态，带动输出轴1转动。
根据强度理论，驱动叶片20根部为最薄弱处，其断面积与材料的抗剪强度的乘积，并乘于安全系数就是其的切向剪切力，四个驱动叶片20并与根部的半径乘积就是其可传递的扭矩，假设驱动叶片20根部的断面积为s,根部半径为r,材料的抗剪强度为τ，输入轴2可传递的扭矩便为N1=s•τ•r。
设：切向剪切力F，楔紧副3对于输出轴1的楔紧力G=F÷tanα，因为斜面的角度α一般都比较小，因此楔紧力是比较大的。根据钢件与钢件的摩擦系数为0.15,那么N2=0.15G•R就是楔紧以后可传递的扭矩，这个扭矩一般要大于或等于输入轴2可传递的扭矩，即：N2≥N1以保证不打滑，实际运用中需根据适用场所，传递的功率或扭矩大小等因素做适当的结构尺寸修改。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (9)
1.一种双向超越离合器，其特征在于：包括输出轴、输入轴和楔紧副，所述输出轴具有一个上下贯通的空腔且空腔内开设有一楔紧槽，所述楔紧副包括两片楔紧片和拉簧，所述楔紧片为圆环结构且楔紧片上开设有带有倾斜面的凹槽，两楔紧片上下布置使两楔紧片上的凹槽对扣围成一个两端窄中间宽的叶片槽，拉簧两端分别连接两楔紧片使两楔紧片具有保持贴合的力，所述输入轴为中空结构的空心轴输入轴的外周面上设置有与叶片槽相适配的驱动叶片，驱动叶片设置在叶片槽内使楔紧副设置在输入轴外周面上，驱动叶片可在叶片槽内移动并将两楔紧片向两端撑开，使楔紧副可在贴合状态和传动状态之间转换，楔紧副设置在楔紧槽内使输入轴设置在输出轴的空腔内，所述楔紧槽的槽宽大于处于贴合状态时的楔紧副的厚度，当楔紧副处于传动状态时，楔紧副的顶面和底面分别挤压楔紧槽的顶面和底面。
2.如权利要求1所述的一种双向超越离合器，其特征在于：所述输出轴包括上盖和输出端，所述上盖设置在输出端上方，所述上盖的空腔内向内侧延伸形成有一环形凸起，输出端的空腔内向内侧延伸形成有相对应的环形突起，上盖和输出端之间通过螺栓连接，两环形凸起平行间隔布置围成楔紧槽。
3.如权利要求2所述的一种双向超越离合器，其特征在于：所述上盖的底部为阶梯布置形成有一定位槽，所述定位槽的内径与输出端顶部外径相同，输出端顶部可插入定位槽后通过螺栓与上盖连接。
4.如权利要求2所述的一种双向超越离合器，其特征在于：还包括有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承设置在上盖与输入轴之间，第二轴承设置在输出端与输入轴之间，使处于贴合状态的楔紧副的顶面与楔紧槽的顶面之间存在间隙，楔紧副的底面与楔紧槽的底面之间存在间隙。
5.如权利要求4所述的一种双向超越离合器，其特征在于：所述上盖的环形凸起上设置有第一挡圈，所述第一挡圈与上盖的环形凸起围成第一轴承槽，所述输出端的环形凸起下方设置有第二挡圈，所述第二挡圈与输出端的环形凸起围成第二轴承槽，所述第一轴承设置在第一轴承槽内，所述第二轴承设置在第二轴承槽内。
6.如权利要求2所述的一种双向超越离合器，其特征在于：所述输出端的外周面上沿圆周方向均匀布置有多个驱动齿。
7.如权利要求1所述的一种双向超越离合器，其特征在于：所述每个楔紧片上开设有四个带倾斜面的凹槽，两楔紧片的四个凹槽围成四个叶片槽，所诉输入轴相应地设置有四个两端窄中间宽的驱动叶片，驱动叶片与叶片槽一一对应。
8.如权利要求1所述的一种双向超越离合器，其特征在于：所述楔紧副顶部和底部开设有弹簧槽，所述弹簧槽内设置有弹簧横杆，所述拉簧一端挂设在楔紧副顶部的弹簧横杆上，另一端挂设在楔紧副底部的弹簧横杆上。
9.一种离合器的传动方式，其特征在于：当输入轴保持不动时，楔紧副保持贴合状态，楔紧槽的槽宽大于贴合状态下的楔紧副的厚度，输出轴和输入轴之间的传动链断开，使输出轴可以单独转动；当输入轴开始转动时，驱动叶片移动并将楔紧副向两端撑开，使楔紧副由贴合状态转换成传动状态，楔紧副的顶面和底面挤压楔紧槽的顶面和底面，输出轴和输入轴之间的传动链连接，使输入轴可以带动输出轴转。
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