CN201487089U - 滑块式换向离合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种滑块式换向离合器，它主要由左传动轮、右传动轮、轴套和滑块组件构成，左、右传动轮由轴承支承于轴套，滑块组件沿径向滑配于轴套并位于左、右传动轮的轮圈之内，在传动轮的轮圈内壁设置有单向渐进滑槽并能与滑块组件交替形成棘型爪榫传动配合，只需变换主动轴的转向即可进行传动离合的切换操作、进而交替带动左传动轮或右传动轮转动工作，本实用新型用滑块组件作为传动离合部件可承载传递较大动力并能避免“传动打滑或卡死”的现象，它具有传动配合稳定、换向脱开轻巧、离合操作无碰撞噪音的显著优点，并能成倍延长离合器的工作寿命，具有极佳的市场前景。

Description

滑块式换向离合器

技术领域：

本实用新型涉及一种机械式离合装置，它属于机械传动自动控制的技术领域，具体地说是一种滑块式换向离合器，它适合与现行各类机械设备产品、尤其是各种小农机产品进行配套安装使用，对机械运动和动力传递进行换向离合的切换操作。

背景技术：

机械制造业是一个国家国民经济发展的重要基础保障，据有关资料表明：我国已成为当今世界上机械设备产品设计、制造和使用的大国之一，传统的机械工业有着悠久的发展历史，近代机械工业也取得了巨大成就，我国已能自行设计制造出各类机械设备满足不同行业的生产需要，这对推进工业现代化和建设社会主义新农村运动都有重要意义。我们知道：就各类机械设备而说，它基本上都是由动力机、控制动力运动的传动机构和实现功能的工作机三大部分构成。其中传动机构是联系动力机与工作机的重要枢纽，它对确保机械设备正常工作具有重要作用。而在传动机构中最常用的换向离合装置却扮演着重要角色，它能对机械运动和动力传递进行离合切换起到关键的控制作用。正因为如此，对机械式离合器进行不断改进和完善已经成为机械工程技术人员深感兴趣并不断探索的一个课题。迄今为止，虽然现有公知的机械式换向离合装置有多种产品上市并已在现有机器上成熟使用多年，但是最为普遍的主流产品仍然是摩擦式离合器和超越式离合器两大类。无需讳言，现行离合器在实际运行中也存在着一些功能性使用缺陷，其主要表现为：对于摩擦式离合器来说，由于它的工作原理是利用离合摩擦片端面之间的摩擦力来进行传递动力和改变运动方向的。在工作过程中，它的摩擦片极容易摩擦发热而磨损失效，致使它的使用寿命较短，并且当所要传递的动力负荷较大时，还会出现“摩擦片打滑”的现象，严重时机器将无法正常工作。而对于超越式离合器而言，它的工作原理则是依靠滚珠的离心力作用并通过滑槽与外圈接触的摩擦力来实现动力传递和改变运动方向的。由于滚珠本身直径较小，它与外圈的接触面很小，在实际工作过程中滚珠也容易磨损失圆，当因磨损严重导使滚珠圆度降低而失效时，会出现“离合操作振动噪音增大”和“滚珠不易与外圈脱开分离”的现象，严重时甚至会发生“滚珠卡死离合困难”的机械事故，使机器不能工作。怎样才能克服机械式离合装置存在的上述缺陷呢？这是我国机械行业一直都渴望解决的技术性课题，这也正是本实用新型试图想要解决的问题。

实用新型内容：

本实用新型的目的旨在克服现有机械式离合装置存在的上述不足之处，而提出一种新型结构的滑块式换向离合器。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的：

它包括左传动轮、右传动轮、轴套和滑块组件，左传动轮、右传动轮分别由轴承支承于轴套，其特征在于：所说的滑块组件滑配于轴套的径向通孔内形成内滑式换向离合结构，在左传动轮、右传动轮的轮圈内壁分别做有与滑块组件相对应的单向渐进滑槽结构。

本实用新型还具有如下技术特征：

所说的滑块组件是由U形弹簧张紧连接左滑块、右滑块组成，左滑块的一端做有左棘爪，在左传动轮的单向渐进滑槽槽底端面做有与左棘爪相配的左棘榫，右滑块的一端做有右棘爪，在右传动轮的单向渐进滑槽槽底端面做有与右棘爪相配的右棘榫结构。

在滑块组件上做有滑移孔，在轴套上做有一段扁方，滑块组件的滑移孔滑配套装于轴套的扁方上形成外滑式换向离合结构。

所说的左传动轮、右传动轮分别做成皮带轮结构，或者齿轮结构，或者链轮结构。

本实用新型的结构设计原理是：所说的轴套是作为动力输入部件固定安装于主动轴上，左传动轮、右传动轮是作为动力输出部件由轴承支承于轴套上，将滑块组件滑配于轴套的径向通孔内形成内滑式换向离合结构：即滑块组件的左滑块、右滑块穿过轴套的径向通孔，滑块组件的左滑块、右滑块可在轴套的径向通孔内作有间隙的滑动，它们的活动范围被限定在左传动轮、右传动轮的轮圈所限定的范围内，在左传动轮、右传动轮的轮圈内壁分别做有与左滑块、右滑块相适应的单向渐进滑槽结构，进一步说在单向渐进滑槽的槽底端面还做有与滑块的棘爪相配的棘榫结构。它是这样进行换向离合工作的：当主动轴带动轴套和滑块组件按逆时针方向转动时，如图1、图2和图3所示，即右滑块的转向与右传动轮的单向渐进滑槽方向相反，使右滑块背向滑出右传动轮的单向渐进滑槽，并受到右传动轮的单向渐进滑槽的推力而退回轴套的径向通孔，使滑块组件产生一定的位移，滑块组件在退回轴套的径向通孔时，将受到左传动轮轮圈内壁的阻力而使U形弹簧压缩，在U形弹簧的弹性力作用下，使右滑块与右传动轮的轮圈内壁会形成轻微摩擦，在此摩擦力作用下，始终背向右传动轮轮圈内壁转动的右滑块处于与右传动轮滑动的状态，而左滑块会受到通过滑块组件传递过来的右传动轮的单向渐进滑槽的推力和U形弹簧的弹性力，以及滑块组件重心偏移形成的离心力，在三者合力的共同作用下，左滑块将光滑紧贴地滑入左传动轮轮圈内壁的单向渐进滑槽内，并由左滑块的棘爪与单向渐进滑槽槽底端面的棘榫轻便吻合地形成紧密的棘型爪榫传动配合结构，由于左滑块的棘爪与左传动轮轮圈内壁的单向渐进滑槽的配合榫面被设计成分力方向为径向的拉力的结构，左滑块与左传动轮的结合将带动整个滑块组件滑向左传动轮的单向渐进槽的槽底部，使滑块组件整体在径向通孔中滑动，从而同时将右滑块拉离右传动轮，使右滑块与右传动轮由打滑状态变成脱开状态，至此，即可由作为动力输入部件的轴套经过左滑块带动左传动轮转动工作，正常情况下，此过程在一圈内即可实现。如果需要右传动轮转动进行工作时，只需变换主动轴的旋转方向即可：即是说主动轴按顺时针方向带动轴套和滑块组件转动时，如图4、图5和图6所示，左滑块的转向与左传动轮的单向渐进滑槽方向相反，使左滑块背向滑出左传动轮的单向渐进滑槽，并受到左传动轮的单向渐进滑槽的推力而退回轴套的径向通孔的另一端，使滑块组件产生反向的位移，滑块组件在退回轴套的径向通孔时，将受到右传动轮轮圈内壁的阻力而使U形弹簧压缩，在U形弹簧的弹性力作用下，使左滑块与左传动轮轮圈内壁会形成轻微摩擦，在此摩擦力作用下，使始终背向左传动轮轮圈内壁转动的左滑块处于与左传动轮滑动的状态，而右滑块会受到通过滑块组件传递过来的左传动轮的单向渐进滑槽的推力和U形弹簧的弹性力，以及滑块组件重心偏移形成的离心力，在三者合力的共同作用下，右滑块将光滑紧贴地滑入右传动轮轮圈内壁的单向渐进滑槽内，并由右滑块的棘爪与右传动轮单向渐进滑槽槽底端面的棘榫轻便吻合地形成紧密的棘型爪榫传动配合结构，由于右滑块的棘爪与右传动轮轮圈内壁的单向渐进滑槽的配合榫面同样被设计成分力方向为径向的拉力的结构，右滑块与右传动轮的结合将带动整个滑块组件滑向右传动轮的单向渐进槽的槽底部，使滑块组件整体在径向通孔中滑动，从而将左滑块拉离左传动轮，使左滑块与左传动轮由打滑状态变成脱开状态，至此，即可由轴套经过右滑块带动右传动轮转动工作，同样，正常情况下，此过程在一圈内即可实现。综上所述，只需变换主动轴的旋转方向即能交替单一地带动左传动轮或右传动轮独立转动而工作。至此，即可实现本实用新型提出的利用主动轴变换转向来进行机械运动和动力传递离合控制的目的。

显然，也可按图7、图8、图9和图10所示，在滑块组件上设置滑移孔，在轴套外圆上做出一段扁方，使滑块组件的滑移孔滑配于轴套的扁方上形成外滑式换向离合结构，也能很好地实现本实用新型提出的利用主动轴换向来进行机械运动和动力传递离合控制的目的。

本实用新型同现有技术相比具有如下实质性特点和进步：

本实用新型首创了“将滑块组件沿径向滑配于轴套径向通孔内”和“在左、右传动轮的轮圈内壁设置单向渐进滑槽并能与滑块组件交替形成棘型爪榫传动配合”的新型结构，利用变换主动轴转向来实现交替带动左传动轮或右传动轮转动的离合切换操作。由于本实用新型采用沿径向滑移的滑块组件作为传动离合部件，它具有极佳的机械配合性能，能够承载并传递较大动力，不会发生“传动打滑或卡死”的现象，按本实用新型所提出的技术方案制造的滑块式换向离合器，经一段时期的试用检测表明：它具有轻松换向、脱离轻巧、传动配合稳定且无冲击碰撞噪音和传递力矩大、使用寿命长的显著优点，即使在滑块的棘爪和传动轮的棘榫配合面出现磨损的情况下，也不会影响本实用新型的使用性能。

附图说明：

图1是本实用新型的内滑式换向离合结构示意图，展示左传动轮被带动旋转工作而右传动轮处于停止状态的结构示意图。

图2是图1的A-A视图，展示左滑块沿径向滑出轴套并进入左传动轮的单向渐进滑槽内，使左棘爪与左棘榫形成棘型爪榫传动配合并带动左传动轮顺时针旋转工作的结构示意图。

图3是图1的B-B视图，展示右滑块沿径向退回轴套的径向通孔内，右传动轮处于停止状态的结构示意图。

图4是本实用新型的内滑式换向离合结构的又一示意图，展示左传动轮处于停止状态而右传动轮被带动旋转工作的结构示意图。

图5是图4的C-C视图，展示左滑块沿径向退回轴套的径向通孔内，左传动轮处于停止状态的结构示意图。

图6是图4的D-D视图，展示右滑块沿径向滑出轴套并进入右传动轮的单向渐进滑槽内，使右棘爪与右棘榫形成棘型爪榫传动配合并带动右传动轮逆时针旋转工作的结构示意图。

图7是本实用新型的外滑式换向离合结构示意图，展示左传动轮被带动旋转工作而右传动轮处于停止状态的结构示意图。

图8是图7的E-E视图。

图9是本实用新型的外滑式换向离合结构示意图，展示左传动轮处于停止状态而右传动轮被带动旋转工作的结构示意图。

图10是图9的F-F视图。

图11是本实用新型的实施例，展示左传动轮、右传动轮做成齿轮结构的实施示意图。

图12是本实用新型的又一实施例，展示左传动轮、右传动轮做成皮带轮结构的实施示意图。

具体实施方式：

实施例一：

一种内滑式结构的滑块式换向离合器，它主要由左皮带轮8、右皮带轮9、轴承7、10、轴套2和滑块组件5、4、6构成，所说的左皮带轮8、右皮带轮9分别由轴承7、10支承于轴套2上，轴承7、10由挡圈3进行轴向定位，轴套2由键20固定安装于主动轴1上，轴套2做有径向通孔14，滑块组件5、4、6滑配于轴套2的径向通孔14内，所说的滑块组件5、4、6是由U形弹簧6张紧连接左滑块5、右滑块4组成一个整体结构，这种结构设计是利用U形弹簧6的弹性作用，对左滑块5、右滑块4在换向离合移动时起到很好的缓冲减振和有效复位的作用，所说的左滑块5、右滑块4分别限定于左皮带轮8、右皮带轮9的轮圈范围内，左滑块5的一端做有左棘爪12，在左皮带轮8的轮圈内壁做有单向渐进滑槽11并在单向渐进滑槽11槽底端面做有与左棘爪12相配的左棘榫13结构，右滑块4的一端做有右棘爪15，在右皮带轮9的轮圈内壁做有单向渐进滑槽17并在单向渐进滑槽17槽底端面做有与右棘爪15相配的右棘榫16结构。它是这样工作的：当主动轴1带动轴套2和滑块组件5、4、6一同按逆时针方向转动时，右滑块4将滑出右皮带轮9轮圈内壁的单向渐进滑槽17并受到单向渐进滑槽17的推移而退回轴套2的径向通孔14内，使右皮带轮9与右滑块4脱离而处于不转动的停止状态；同时，左滑块5将沿轴套2的径向通孔14向另一端移动，左滑块5的顶端伸出于轴套2之外并在离心力作用下逐渐滑入左皮带轮8轮圈内壁的单向渐进滑槽11内，由左滑块5的左棘爪12与单向渐进滑槽11槽底端面的左棘榫13形成紧密的棘型爪榫传动配合结构，即可由轴套2经过左滑块5带动左皮带轮8转动而进行工作，并将主动轴1输入的动力经轴套2、左滑块5再由左皮带轮8向工作机输出动力供使用。如果需要右皮带轮9进行工作时，只需变换主动轴1的旋转方向即可，即是说使主动轴1按顺时针方向带动轴套2和滑块组件5、4、6转动，同理，左滑块5按顺时针转动时将逐渐滑出左皮带轮8轮圈内壁的单向渐进滑槽11并受到单向渐进滑槽11的推移而退回轴套2的径向通孔14内，使左皮带轮8与左滑块5脱离而处于不转动的停止状态；而右滑块4将沿轴套2的径向通孔14向另一端移动并伸出于轴套2之外，右滑块4顶端将会滑入右皮带轮9轮圈内壁的单向渐进滑槽17内并形成紧密的棘型爪榫传动配合结构，可由轴套2经过右滑块4带动右皮带轮9转动，将主动轴1输入的动力经轴套2、右滑块4至右皮带轮9向工作机输出动力供使用。

实施例二：

一种外滑式结构的滑块式换向离合器，它是按如下方式进行实施的：在滑块组件5、4、6上做有滑移长孔18、19，在轴套2的外圆做有与滑移长孔18、19相滑配的一段扁方结构，将滑块组件5、4、6的滑移长孔18、19滑配于轴套2的扁方上形成外滑式换向离合结构，使滑块组件5、4、6能在轴套2的扁方上滑移。而它的其余的结构、工作原理和工作方式均与实施例一所述相同。也可实现本实用新型提出的利用主动轴换向来进行机械运动和动力传递离合控制的目的。

实施例三：

一种滑块式换向离合器，它是按如下方式进行实施的：将所说的左传动轮8、右传动轮9分别做成齿轮结构，或者链轮结构。而它的其余结构、原理和工作方式分别与实施例一，或者实施例二所述相同。可分别制成内滑式齿轮传动或者链轮传动的滑块式换向离合器和外滑式齿轮传动或者链轮传动的滑块式换向离合器，均能实现本实用新型所提出的利用主动轴换向来进行机械运动和动力传递离合控制的目的。

上述实施例仅仅是能够实现本实用新型所提出的技术方案的具体方式之一，并不构成对本实用新型所要求保护范围的限制，还应包括本技术领域的普通技术人员按照本实用新型提出的技术方案所能变化的其它实施方式。

Claims (4)

1.一种滑块式换向离合器，它包括左传动轮(8)、右传动轮(9)、轴套(2)和滑块组件，左传动轮(8)、右传动轮(9)分别由轴承(7、1 0)支承于轴套(2)，其特征在于：所说的滑块组件滑配于轴套(2)的径向通孔(14)内形成内滑式换向离合结构，在左传动轮(8)、右传动轮(9)的轮圈内壁分别做有与滑块组件相对应的单向渐进滑槽(11、17)结构。

2.根据权利要求1所述的滑块式换向离合器，其特征在于：所说的滑块组件是由U形弹簧(6)张紧连接左滑块(5)、右滑块(4)组成，左滑块(5)的一端做有左棘爪(12)，在左传动轮(8)的单向渐进滑槽(11)槽底端面做有与左棘爪(12)相配的左棘榫(13)，右滑块(4)的一端做有右棘爪(15)，在右传动轮(9)的单向渐进滑槽(17)槽底端面做有与右棘爪(15)相配的右棘榫(16)结构。

3.根据权利要求1或2所述的滑块式换向离合器，其特征在于：在滑块组件上做有滑移孔(18、19)，在轴套(2)上做有一段扁方，滑块组件的滑移孔(18、19)滑配套装于轴套(2)的扁方上形成外滑式换向离合结构。

4.根据权利要求1或2所述的滑块式换向离合器，其特征在于：所说的左传动轮(8)、右传动轮(9)分别做成皮带轮结构，或者齿轮结构，或者链轮结构。

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