CN214499944U - 一种机械式过载保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械式过载保护装置，包括第一转动件、第二转动件以及过载保护组件；过载保护组件包括波形轨道、至少一个弹性支撑部以及滚动体；波形轨道设置于第一转动件内侧、弹性支撑部设置于第二转动件外侧或者波形轨道设置于第二转动件外侧、弹性支撑部设置于第一转动件内侧；波形轨道具有闭合的波形轮廓面，波形轮廓面包括波峰面和波谷面；弹性支撑部具有凹槽；滚动体为回转体；滚动体容纳于波谷面与凹槽之间，滚动体适于在凹槽内绕自身回转轴线转动，且滚动体适于与波形轮廓面之间相对滚动。本实用新型的机械式过载保护装置，当其中一转动件负载过大或者卡死的情况下，两转动件之间可相对转动实现过载保护。

Description

一种机械式过载保护装置

技术领域

本实用新型涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种机械式过载保护装置。

背景技术

在机械传动领域中，两个转动件之间传递扭矩是非常常见的。但由于工况环境的影响，难免会出现其中一转动件负载过大或者被卡死的情况，当这样的情况发生时，会给动力输出机构造成损害，例如当动力输出机构是电机时，电机可能会烧毁，从而会延误生产、耽误工期、造成经济损失。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种机械式过载保护装置，当其中一转动件负载过大或者卡死的情况下，两转动件之间可相对转动实现过载保护。

本实用新型的目的采用如下技术方案实现：

一种机械式过载保护装置，包括：

第一转动件、第二转动件以及过载保护组件；所述第二转动件同轴设置在所述第一转动件内部；所述过载保护组件包括波形轨道、至少一个弹性支撑部以及与弹性支撑部数量相等的滚动体；

所述波形轨道设置于第一转动件内侧、所述弹性支撑部设置于第二转动件外侧或者所述波形轨道设置于第二转动件外侧、所述弹性支撑部设置于第一转动件内侧；

所述波形轨道具有闭合的波形轮廓面，所述波形轮廓面包括依次连接的波峰面和波谷面；所述弹性支撑部具有可沿远离波形轨道方向变形的凹槽；所述滚动体为回转体；所述滚动体容纳于所述波谷面与凹槽之间，所述滚动体适于在所述凹槽内绕自身回转轴线转动，且所述滚动体适于与波形轮廓面之间相对滚动。

进一步地，所述滚动体为球体。

进一步地，所述滚动体为圆柱体。

进一步地，所述滚动体包括轴以及轴承；所述轴固定连接在所述凹槽内，所述轴承的内圈套接在所述轴上，所述轴承的外圈适于与波形轮廓面之间相对滚动。

进一步地，所述弹性支撑部的数量为三个，三个所述弹性支撑部的凹槽沿所述第一转动件的圆周方向均匀分布。

进一步地，所述波形轨道的波谷面适于容纳少于1/2的滚动体。

进一步地，所述波形轨道设置于第一转动件内侧，且所述波形轨道与所述第一转动件一体成型或者所述波形轨道与第一转动件组合设置；所述弹性支撑部设置于第二转动件外侧，且所述弹性支撑部与第二转动件一体成型或者所述弹性支撑部与第二转动件组合设置。

进一步地，所述波形轨道设置于第二转动件外侧，且所述波形轨道与所述第二转动件一体成型或者所述波形轨道与第二转动件组合设置；所述弹性支撑部设置于第一转动件内侧，且所述弹性支撑部与第一转动件一体成型或者所述弹性支撑部与第一转动件组合设置。

进一步地，所述弹性支撑部包括两个弹片；两所述弹片适于围合形成所述凹槽，且两所述弹片之间留有间隔。

进一步地，所述弹性支撑部包括弹性臂以及与弹性臂连接的容纳件，所述容纳件形成所述凹槽。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)在非正常工作时(即第二转动件的负载超过预设值)，波形轨道的波峰面会通过滚动体间接挤压弹性支撑部，使得凹槽远离波形轨道，这时滚动体会与波形轮廓面之间发生相对滚动，并且滚动体还会在凹槽内绕自身回转轴线转动，从而使得波形轨道与弹性支撑部之间发生相对转动(即第二转动件会在第一转动件内转动)，进而实现过载保护。

(2)由于本实用新型的机械式过载保护装置，其在过载状态下时，是通过滚动体与波形轨道之间的滚动实现过载的，而滚动摩擦相较于滑动摩擦可以减少部件的摩擦损耗，从而可以极大的提高本实用新型的使用寿命。另外，滚动件可以单独进行加工，一方面能够便于加工，另一方面可以将滚动件的表面加工的更加光滑，降低其摩擦系数，进一步的提升使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型机械式过载保护装置第一种实施方式的示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本实用新型机械式过载保护装置第二种实施方式的示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为本实用新型机械式过载保护装置第三种实施方式的示意图；

图6为图5的剖视图；

图7为本实用新型机械式过载保护装置第四种实施方式的示意图；

图8为本实用新型机械式过载保护装置第五种实施方式的示意图。

图中：1、第一转动件；2、第二转动件；31、波形轨道；311、波峰面；312、波谷面；322、弹片；323、弹性臂；324、容纳件；33、滚动体；331、轴；332、轴承。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以用许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

参照图1-2，本实用新型的机械式过载保护装置包括：第一转动件1、第二转动件2以及过载保护组件；第二转动件2同轴设置在第一转动件1内部；过载保护组件包括波形轨道31、至少一个弹性支撑部以及与弹性支撑部数量相等的滚动体33；波形轨道31设置于第一转动件1内侧、弹性支撑部设置于第二转动件2外侧；波形轨道31具有闭合的波形轮廓面，波形轮廓面包括依次连接的波峰面311和波谷面312；弹性支撑部具有可沿远离波形轨道31方向变形的凹槽；滚动体33为回转体；滚动体33容纳于波谷面312与凹槽之间，滚动体33 适于在凹槽内绕自身回转轴331线转动，且滚动体33适于与波形轮廓面之间相对滚动。具体地，凹槽的形状可以是圆弧槽或者V型槽。波形轨道31的波谷面 312适于容纳少于1/2的滚动体33。

其中，可以将第二转动件2作为主动件、将第一转动件1作为从动件；或者将第一转动件1作为主动件、第二转动件2作为从动件。而动力输入机构可以选择能输出扭矩的电机、内燃机等。

现以第二转动件2为主动件、第一转动件1为从动件为例对上述装置的工作原理进行说明：

(1)在正常工作时(即第一转动件1的负载在正常范围内)，滚动体33容纳于波形轨道31的波谷面312与弹性支撑部的凹槽之间；动力输入机构带动第二转动件2转动，由于此时第一转动件1的负载在正常范围内，所以滚动体33 会与第一转动件1以及第二转动件2保持相对静止，从而第二转动件2可以带动第一转动件1同步转动，完成正常的动力输出。

(2)在非正常工作时(即第二转动件2的负载超过预设值)，为便于理解，可以将第二转动件2看做是静止状态，而此时第二转动件2仍有动力输入，所以波形轨道31的波峰面311会通过滚动体33间接挤压弹性支撑部，使得凹槽远离波形轨道31，这时滚动体33会与波形轮廓面之间发生相对滚动，并且滚动体33还会在凹槽内绕自身回转轴331线转动，从而使得波形轨道31与弹性支撑部之间发生相对转动(即第二转动件2会在第一转动件1内转动)，进而实现过载保护。

由于本实用新型的机械式过载保护装置，其在过载状态下时，是通过滚动体33与波形轨道31之间的滚动实现过载的，而滚动摩擦相较于滑动摩擦可以减少部件的摩擦损耗，从而可以极大的提高本实用新型的使用寿命。另外，滚动件可以单独进行加工，一方面能够便于加工，另一方面可以将滚动件的表面加工的更加光滑，降低其摩擦系数，进一步的提升使用寿命。具体地，滚动体 33可以为球体、圆柱体、椎体、哑铃体等。本实用新型中优选为球体或圆柱体。

当然，参照图3-4，滚动体33还可以由轴331以及轴承332构成。其中轴 331固定连接在凹槽内，连接方式可以是焊接、粘接等常见的连接方式。轴承 332的内圈套接在轴331上，与轴331保持相对静止，而轴承332外圈则与波形轮廓面之间相对滚动。这样的设置方式，一方面能保证滚动体33与波形轨道31 之间的滚动效果，另一方面还能减少自身的摩擦损耗，即滚动体33与凹槽之间的摩擦转化为了轴承332内部的滚动摩擦，极大的提升了滚动体33的使用寿命。

作为优选地实施方式，弹性支撑部的数量为三个，三个弹性支撑部的凹槽沿第一转动件1的圆周方向均匀分布(由于第二转动件2同轴设置在第一转动件1内部，所以“沿第一转动件1的圆周方向均匀分布”与“沿第二转动件2 的圆周方向均匀分布”是表达的同一意思)。均匀分布的三个弹性支撑部的凹槽，可以使得第一转动件1与第二转动件2之间的传动更加平稳。

优选地，波形轨道31设置于第一转动件1内侧，且波形轨道31与第一转动件1一体成型或者波形轨道31与第一转动件1组合设置；弹性支撑部设置于第二转动件2外侧，且弹性支撑部与第二转动件2一体成型或者弹性支撑部与第二转动件2组合设置。

具体而言，波形轨道31可以是薄壁金属镶嵌在第一转动件1的内侧，也可以是第一转动件1内侧直接加工呈波形轨道31；而弹性支撑部同样可以是在第二转动件2的外侧一体加工而成，也可以是组合连接而成。更具体地，参照图1、图3以及图7，弹性支撑部包括两个弹片322；两弹片322适于围合形成凹槽，且两弹片322之间留有间隔；或者参照图5-6以及图8，弹性支撑部包括弹性臂 323以及与弹性臂323连接的容纳件324，容纳件324形成凹槽，其中容纳件324 可以具有弹性，也可以为非弹性。

通过一体成型以及组合设置的方式，使得本实用新型的机械式过载保护装置具有更高的加工灵活性。并且在使用组合设置的方式时，能够方便生产者进行调节，使得产品能满足不同的负载需求。

实施例二

参照图7-8，本实施例与实施一的不同之处在于：

波形轨道31设置于第二转动件2外侧、弹性支撑部设置于第一转动件1内侧。具体地，波形轨道31设置于第二转动件2外侧，且波形轨道31与第二转动件2一体成型或者波形轨道31与第二转动件2组合设置；弹性支撑部设置于第一转动件1内侧，且弹性支撑部与第一转动件1一体成型或者弹性支撑部与第一转动件1组合设置。

同样，在本实施例中也可以将第二转动件2作为主动件、将第一转动件1 作为从动件；或者将第一转动件1作为主动件、第二转动件2作为从动件。而动力输入机构可以选择能输出扭矩的电机、内燃机等。

而其工作原理以及技术效果与实施例一相同，此处不再赘述。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种机械式过载保护装置，其特征在于，包括：

第一转动件、第二转动件以及过载保护组件；所述第二转动件同轴设置在所述第一转动件内部；所述过载保护组件包括波形轨道、至少一个弹性支撑部以及与弹性支撑部数量相等的滚动体；

所述波形轨道设置于第一转动件内侧、所述弹性支撑部设置于第二转动件外侧或者所述波形轨道设置于第二转动件外侧、所述弹性支撑部设置于第一转动件内侧；

所述波形轨道具有闭合的波形轮廓面，所述波形轮廓面包括依次连接的波峰面和波谷面；所述弹性支撑部具有可沿远离波形轨道方向变形的凹槽；所述滚动体为回转体；所述滚动体容纳于所述波谷面与凹槽之间，所述滚动体适于在所述凹槽内绕自身回转轴线转动，且所述滚动体适于与波形轮廓面之间相对滚动。

2.如权利要求1所述的机械式过载保护装置，其特征在于：所述滚动体为球体。

3.如权利要求1所述的机械式过载保护装置，其特征在于：所述滚动体为圆柱体。

4.如权利要求1所述的机械式过载保护装置，其特征在于：所述滚动体包括轴以及轴承；所述轴固定连接在所述凹槽内，所述轴承的内圈套接在所述轴上，所述轴承的外圈适于与波形轮廓面之间相对滚动。

5.如权利要求1所述的机械式过载保护装置，其特征在于：所述弹性支撑部的数量为三个，三个所述弹性支撑部的凹槽沿所述第一转动件的圆周方向均匀分布。

6.如权利要求1所述的机械式过载保护装置，其特征在于：所述波形轨道的波谷面适于容纳少于1/2的滚动体。

7.如权利要求1所述的机械式过载保护装置，其特征在于：所述波形轨道设置于第一转动件内侧，且所述波形轨道与所述第一转动件一体成型或者所述波形轨道与第一转动件组合设置；所述弹性支撑部设置于第二转动件外侧，且所述弹性支撑部与第二转动件一体成型或者所述弹性支撑部与第二转动件组合设置。

8.如权利要求1所述的机械式过载保护装置，其特征在于：所述波形轨道设置于第二转动件外侧，且所述波形轨道与所述第二转动件一体成型或者所述波形轨道与第二转动件组合设置；所述弹性支撑部设置于第一转动件内侧，且所述弹性支撑部与第一转动件一体成型或者所述弹性支撑部与第一转动件组合设置。

9.如权利要求1所述的机械式过载保护装置，其特征在于：所述弹性支撑部包括两个弹片；两所述弹片适于围合形成所述凹槽，且两所述弹片之间留有间隔。

10.如权利要求1所述的机械式过载保护装置，其特征在于：所述弹性支撑部包括弹性臂以及与弹性臂连接的容纳件，所述容纳件形成所述凹槽。

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