一种高速齿轮轴定向转动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高速齿轮轴定向转动控制装置，包括阶梯轴、齿轮本体部分和齿轮自锁部分；自锁结构包括主动盘、从动盘、可动卡爪、止推销、封盖。齿轮本体固定于阶梯轴，可动卡爪安装于从动盘中的止动槽中且可动卡爪两端通过卡爪上的弹簧支撑柱与回位弹簧槽中的弹簧连接，止推销通过螺纹紧固件安装于从动盘中的止推销孔中，主动盘通过其上的爪槽与主动盘上的卡爪及可动卡爪配合，阶梯轴穿过主动盘、从动盘和可动卡爪的装配体，末端由圆锥滚子轴承固定于远齿轮侧固定板中。采用上述结构后，能够实现齿轮的定向旋转功能。

High speed gear shaft directional rotation control device

The invention discloses a high speed gear shaft directional rotation control device, including stepped shaft, gear and gear self-locking part part; self-locking structure comprises a driving disc, a driven disc, a movable claw, kingpin, capping. The gear body is fixed on the shaft, movable jaw mounted on the driven plate of the stop groove and the movable jaw ends connected by a spring clip support column and the claw back spring spring groove, the thrust pin through threaded fasteners installed on the driven plate of the kingpin hole, and a movable claw driving disc through its claws on the groove and the driving plate claw with assembly through the driving disc, the driven plate and the movable jaw of the stepped shaft end by the tapered roller bearing is fixed on the far side of the fixed plate gear. After adopting the structure, the directional rotation function of the gear can be realized.

【技术实现步骤摘要】
一种高速齿轮轴定向转动控制装置
本专利技术涉一种适用于轴的定向转动装置。
技术介绍
齿轮是生产中常见的动力传递零件，通常位于电动机与执行机构之间，起到传递力和运动的作用；在许多生产场合下，生产要求中明确规定与齿轮相连的主轴只能沿某一方向旋转，反向旋转被严格禁止，否则容易对机器本身或者生产人员造成伤害等。在实际中，能够实现上述功能的机构常见的有棘轮机构、单向离合器等，这些机构较常出现在自行车、牛头刨床、起重机和钟表中，用以单向驱动和防止逆转；然而，对于棘轮机构而言，其工作时常伴有噪音和振动，工作频率不能过高，其对于高速轴的定向转动显然不是最佳选择；同样对于单向离合器而言，由于其单向工作的原理也主要是基于相邻齿轮的相互啮合与碰撞，这也决定了其对于高速轴定向转动的控制不能达到良好的效果，总而言之，目前的高速轴定向转动的控制主要存在如下的不足：依靠碰撞或啮合的原理实现定向转动带来的噪音和振动问题；使用空间大带来的整体尺寸偏大问题。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述现有技术，提出一种高速齿轮轴定向转动控制装置，能够实现齿轮的定向旋转功能。技术方案：一种高速齿轮轴定向转动控制装置，包括阶梯轴、齿轮本体部分和齿轮自锁部分，齿轮本体部分与齿轮自锁部分安装于阶梯轴的相对位置，所述阶梯轴包括齿轮装配台、自锁结构固定台；所述齿轮本体部分包括齿轮，齿轮通过键连接的方式固定于阶梯轴上的齿轮装配台；所述自锁结构包括主动盘、从动盘、可动卡爪、回位弹簧止推销、封盖；所述主动盘包括主动盘定位结构、爪槽、封盖安装孔和键槽；所述主动盘通过键槽与阶梯轴中的键槽进行平键配合固定于自锁结构固定台，并通过与齿轮装配台以及齿轮端面接触进行轴向定位；所述从动盘端面位置沿圆周布置有4-6个回位弹簧槽，相邻回位弹簧槽间布置有卡爪，同一个回位弹簧槽由止动槽分成两部分且止动槽中安装有可动卡爪；每个止动槽内沿从动盘轴向设有止推销孔以及止推销滑道，止推销孔和止推销滑道位于同一轴线上；设定转轴顺时针为正转，止推销孔和止推销滑道的中心轴线偏在止动槽的中轴线反转一侧；止推销孔靠近从动盘端面的位置设置有内螺纹；所述可动卡爪的主体部分为矩形，其沿着周向的长度小于其所在止动槽的弧长，可动卡爪伸出止动槽的高度约为止动槽中的卡爪高度的1/2，可动卡爪沿着轴向的长度等于止动槽沿着轴向的深度；可动卡爪主体部分的一端分布两个相交的通孔，两个通孔为沿轴向通孔，两个通孔的半径大小相等，两个通孔的圆心连线距离小于通孔直径长度；所述通孔在可动卡爪的两个端面均有倒圆角且可动卡爪上垂直于所述通孔所在面的两个侧面处各分布有一个弹簧支撑柱，弹簧支撑柱横截面呈圆形，整体呈弧形，且其弧形的曲率与其所在的回位弹簧槽的曲率一致；可动卡爪上的两个通孔相交部的中心能够与从动盘上的止推销滑道的中心轴线对齐；可动卡爪安装于从动盘的止动槽且其两端通过回位弹簧固定，回位弹簧的自然状态下的长度等于回位弹簧槽的弧长，其一端穿过弹簧支撑柱，另一端穿过弹簧定位台；所述封盖呈圆柱形状，中心孔呈阶梯孔，包括阶梯轴通孔、轴承安装孔和螺纹孔，封盖外径等于主动盘的封盖安装孔的内径，阶梯轴通孔内径大于穿过该通孔的阶梯轴直径，封盖中与主动盘接触的端面上均布4-6个沉头螺纹通孔，封盖通过螺栓与从动盘上的螺纹孔固定连接；从动盘连同封盖穿过阶梯轴并通过其上的卡爪与主动盘上的爪槽嵌套配合固定；从动盘的装配孔内径大于与其接触的阶梯轴的直径，封盖的轴承安装孔与阶梯轴之间通过单列圆锥滚子轴承连接；止推销包括螺纹紧固件、弹簧、定位凸台、止推销本体和两端的半球头；止推销本体由定位凸台分成两部分，螺纹紧固件与自锁装置的从动盘中止推销通孔中的内螺纹连接固定，所述弹簧套接在止推销本体上，且位于螺纹紧固件与定位凸台之间，弹簧在自然伸缩状态时定位凸台端面与止推销滑道和止推销孔的过渡端面恰好接触；定位凸台另一侧的止推销本体以及半球头伸入止推销滑道中，当弹簧处于伸缩状态时，该部分的长度能够深入到可动卡爪的通孔中。进一步的，卡爪位于顺时针一侧的弹簧定位台上设置有压力传感器。进一步的，阶梯轴的两端均设有径向运动约束机构。进一步的，齿轮本体部分一侧的所述径向运动约束机构包括近齿轮侧固定板、单列圆锥滚子轴承、挡圈以及挡板；所述近齿轮侧固定板的中心位置有两个阶梯孔并在直径较小的中心孔四周带有6-8个螺纹孔；所述挡板包括圆盘结构和轴承定位结构，圆盘结构上的螺纹孔分布数目和相邻螺纹孔间隔与近齿轮侧固定板中的螺纹孔分布情况一致；挡圈和单列圆锥滚子轴承依次设置在齿轮的侧面，并分别安装于阶梯轴上的挡圈安装台以及轴承固定台上；单列圆锥滚子轴承内圈与轴承固定台过盈配合，外圈与近齿轮侧固定板上的阶梯孔进行配合，挡板中的轴承定位结构自近齿轮侧固定板外侧穿入滚子轴承外圈所在中心孔并通过螺栓连接将圆盘结构与近齿轮侧固定板中的螺纹孔连接并固定。进一步的，所述齿轮自锁部分一侧的径向运动约束机构包括远齿轮侧固定板、单列圆锥滚子轴承、推力球轴承；所述远齿轮侧固定板的中心位置有两个同心的阶梯孔，分别为单列圆锥滚子轴承安装孔和推力球轴承安装孔，且立板内侧在同一圆周上分布有若干个相同直径的盲孔；所述从动盘的端面设有一圈圆环形的从动盘定位台，所述从动盘定位台的直径大于与其配套的阶梯轴的直径，推力球轴承轴圈套在从动盘定位台上且通过轴承的轴圈外端面与从动盘定位台端面接触定位，推力球轴承内圈与从动盘定位台过盈配合；推力球轴承的座圈与远齿轮侧固定板的推力球轴承安装孔配合接触，通过安装在单列圆锥滚子轴承安装孔中的单列圆锥滚子轴承与阶梯轴连接。有益效果：采用上述结构后，能够实现齿轮的定向旋转功能，主轴反转时具有自动报警功能，防止主轴的反向旋转对设备和人员造成伤害；该结构同时也能缩短主轴的制动时间，对于减少非生产时间和提高效率具有很大的帮助。附图说明图1是本专利技术高速齿轮轴定向转动控制装置的半剖结构示意图；图2是阶梯轴的结构示意图；图3是从动盘-回位弹簧-动爪装配结构示意图；图4是近齿轮侧固定板的结构示意图；图5是远齿轮侧固定板的结构示意图；图6是主动盘的结构示意图；图7是从动盘的结构示意图；图8是动爪的结构示意图；图9是止推销的结构示意图；图10是封盖的结构示意图；图11是挡板的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。如图1所示，一种高速齿轮轴定向转动控制装置，包括阶梯轴、齿轮本体部分和齿轮自锁部分，齿轮本体部分与齿轮自锁部分安装于同一阶梯轴的相对位置。阶梯轴1包括轴承安装台1-1、挡圈安装台1-2、齿轮装配台1-3、自锁结构固定台1-4，阶梯轴的各个装配座横截面均为圆形，且以齿轮装配台1-3为中心，两侧截面直径沿着轴线方向依次递减。近齿轮侧固定板2安装于齿轮本体部分的右侧，远齿轮侧固定板10安装于齿轮自锁部分的左侧。近齿轮侧固定板2外形不限，可以为矩形或者圆形等一系列形状。如图4所示，近齿轮侧固定板2的中心处设置有阶梯轴通孔2-1和挡板安装孔2-2，挡板安装孔2-2四周带有6-8个螺纹孔2-3。如图11所示，挡板8包括圆盘结构8-1和轴承定位结构8-2，圆盘结构8-1上的螺纹孔8-3分布数目和相邻螺纹孔间隔与近齿轮侧固定板2中的螺纹孔分布情况一致。远齿轮侧固定板10外形不限，如图5所示，其中心位置有两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速齿轮轴定向转动控制装置，其特征在于：包括阶梯轴、齿轮本体部分和齿轮自锁部分，齿轮本体部分与齿轮自锁部分安装于阶梯轴的相对位置，所述阶梯轴(1)包括齿轮装配台(1‑3)、自锁结构固定台(1‑4)；所述齿轮本体部分包括齿轮(5)，齿轮(5)通过键连接的方式固定于阶梯轴(1)上的齿轮装配台(1‑3)；所述自锁结构包括主动盘(6‑1)、从动盘(6‑2)、可动卡爪(6‑3)、回位弹簧(6‑4)止推销(6‑5)、封盖(6‑6)；所述主动盘(6‑1)包括主动盘定位结构(6‑1‑1)、爪槽(6‑1‑2)、封盖安装孔(6‑1‑3)和键槽(6‑1‑4)；所述主动盘(6‑1)通过键槽(6‑1‑4)与阶梯轴(1)中的键槽进行平键配合固定于自锁结构固定台(1‑4)，并通过与齿轮装配台(1‑3)以及齿轮端面接触进行轴向定位；所述从动盘(6‑2)端面位置沿圆周布置有4‑6个回位弹簧槽(6‑2‑4)，相邻回位弹簧槽间布置有卡爪(6‑2‑1)，同一个回位弹簧槽由止动槽(6‑2‑2)分成两部分且止动槽(6‑2‑2)中安装有可动卡爪(6‑3)；每个止动槽(6‑2‑2)内沿从动盘(6‑2)轴向设有止推销孔(6‑2‑8)以及止推销滑道(6‑2‑9)，止推销孔(6‑2‑8)和止推销滑道(6‑2‑9)位于同一轴线上；设定转轴顺时针为正转，止推销孔(6‑2‑8)和止推销滑道(6‑2‑9)的中心轴线偏在止动槽(6‑2‑2)的中轴线反转一侧；止推销孔(6‑2‑8)靠近从动盘端面的位置设置有内螺纹；所述可动卡爪(6‑3)的主体部分(6‑3‑3)为矩形，其沿着周向的长度小于其所在止动槽(6‑2‑2)的弧长，可动卡爪(6‑3)伸出止动槽的高度约为止动槽中的卡爪高度的1/2，可动卡爪沿着轴向的长度等于止动槽(6‑2‑2)沿着轴向的深度；可动卡爪主体部分(6‑3‑3)的一端分布两个相交的通孔(6‑3‑4)，两个通孔为沿轴向通孔，两个通孔的半径大小相等，两个通孔的圆心连线距离小于通孔直径长度；所述通孔(6‑3‑4)在可动卡爪的两个端面均有倒圆角(6‑3‑2)且可动卡爪(6‑3)上垂直于所述通孔(6‑3‑4)所在面的两个侧面处各分布有一个弹簧支撑柱(6‑3‑1)，弹簧支撑柱(6‑3‑1)横截面呈圆形，整体呈弧形，且其弧形的曲率与其所在的回位弹簧槽(6‑2‑4)的曲率一致；可动卡爪上的两个通孔(6‑3‑4)相交部的中心能够与从动盘上的止推销滑道(6‑2‑9)的中心轴线对齐；可动卡爪(6‑3)安装于从动盘的止动槽(6‑2‑2)且其两端通过回位弹簧(6‑4)固定，回位弹簧(6‑4)的自然状态下的长度等于回位弹簧槽(6‑2‑4)的弧长，其一端穿过弹簧支撑柱(6‑3‑1)，另一端穿过弹簧定位台(6‑2‑5)；所述封盖(6‑6)呈圆柱形状，中心孔呈阶梯孔，包括阶梯轴通孔(6‑6‑1)、轴承安装孔(6‑6‑2)和螺纹孔(6‑6‑3)，封盖(6‑6)外径等于主动盘的封盖安装孔(6‑1‑3)的内径，阶梯轴通孔(6‑6‑1)内径大于穿过该通孔的阶梯轴直径，封盖(6‑6)中与主动盘(6‑1)接触的端面上均布4‑6个沉头螺纹通孔(6‑6‑3)，封盖(6‑6)通过螺栓与从动盘上的螺纹孔(6‑2‑3)固定连接；从动盘(6‑2)连同封盖(6‑6)穿过阶梯轴(1)并通过其上的卡爪(6‑2‑1)与主动盘(6‑1)上的爪槽(6‑1‑2)嵌套配合固定；从动盘(6‑2)的装配孔(6‑2‑7)内径大于与其接触的阶梯轴(1)的直径，封盖(6‑6)的轴承安装孔(6‑6‑2)与阶梯轴(1)之间通过单列圆锥滚子轴承(6‑7)连接；止推销(6‑5)包括螺纹紧固件(6‑5‑1)、弹簧(6‑5‑2)、定位凸台(6‑5‑3)、止推销本体(6‑5‑4)和两端的半球头(6‑5‑5)；止推销本体(6‑5‑4)由定位凸台(6‑5‑3)分成两部分，螺纹紧固件(6‑5‑1)与自锁装置的从动盘中止推销通孔(6‑2‑8)中的内螺纹连接固定，所述弹簧(6‑5‑2)套接在止推销本体(6‑5‑4)上，且位于螺纹紧固件(6‑5‑1)与定位凸台(6‑5‑3)之间，弹簧(6‑5‑2)在自然伸缩状态时定位凸台(6‑5‑3)端面与止推销滑道(6‑2‑9)和止推销孔(6‑2‑8)的过渡端面恰好接触；定位凸台(6‑5‑3)另一侧的止推销本体(6‑5‑4)以及半球头(6‑5‑5)伸入止推销滑道(6‑2‑9)中，当弹簧(6‑5‑2)处于伸缩状态时，该部分的长度能够深入到可动卡爪(6‑3)的通孔(6‑3‑4)中。...

【技术特征摘要】
1.一种高速齿轮轴定向转动控制装置，其特征在于：包括阶梯轴、齿轮本体部分和齿轮自锁部分，齿轮本体部分与齿轮自锁部分安装于阶梯轴的相对位置，所述阶梯轴(1)包括齿轮装配台(1-3)、自锁结构固定台(1-4)；所述齿轮本体部分包括齿轮(5)，齿轮(5)通过键连接的方式固定于阶梯轴(1)上的齿轮装配台(1-3)；所述自锁结构包括主动盘(6-1)、从动盘(6-2)、可动卡爪(6-3)、回位弹簧(6-4)止推销(6-5)、封盖(6-6)；所述主动盘(6-1)包括主动盘定位结构(6-1-1)、爪槽(6-1-2)、封盖安装孔(6-1-3)和键槽(6-1-4)；所述主动盘(6-1)通过键槽(6-1-4)与阶梯轴(1)中的键槽进行平键配合固定于自锁结构固定台(1-4)，并通过与齿轮装配台(1-3)以及齿轮端面接触进行轴向定位；所述从动盘(6-2)端面位置沿圆周布置有4-6个回位弹簧槽(6-2-4)，相邻回位弹簧槽间布置有卡爪(6-2-1)，同一个回位弹簧槽由止动槽(6-2-2)分成两部分且止动槽(6-2-2)中安装有可动卡爪(6-3)；每个止动槽(6-2-2)内沿从动盘(6-2)轴向设有止推销孔(6-2-8)以及止推销滑道(6-2-9)，止推销孔(6-2-8)和止推销滑道(6-2-9)位于同一轴线上；设定转轴顺时针为正转，止推销孔(6-2-8)和止推销滑道(6-2-9)的中心轴线偏在止动槽(6-2-2)的中轴线反转一侧；止推销孔(6-2-8)靠近从动盘端面的位置设置有内螺纹；所述可动卡爪(6-3)的主体部分(6-3-3)为矩形，其沿着周向的长度小于其所在止动槽(6-2-2)的弧长，可动卡爪(6-3)伸出止动槽的高度约为止动槽中的卡爪高度的1/2，可动卡爪沿着轴向的长度等于止动槽(6-2-2)沿着轴向的深度；可动卡爪主体部分(6-3-3)的一端分布两个相交的通孔(6-3-4)，两个通孔为沿轴向通孔，两个通孔的半径大小相等，两个通孔的圆心连线距离小于通孔直径长度；所述通孔(6-3-4)在可动卡爪的两个端面均有倒圆角(6-3-2)且可动卡爪(6-3)上垂直于所述通孔(6-3-4)所在面的两个侧面处各分布有一个弹簧支撑柱(6-3-1)，弹簧支撑柱(6-3-1)横截面呈圆形，整体呈弧形，且其弧形的曲率与其所在的回位弹簧槽(6-2-4)的曲率一致；可动卡爪上的两个通孔(6-3-4)相交部的中心能够与从动盘上的止推销滑道(6-2-9)的中心轴线对齐；可动卡爪(6-3)安装于从动盘的止动槽(6-2-2)且其两端通过回位弹簧(6-4)固定，回位弹簧(6-4)的自然状态下的长度等于回位弹簧槽(6-2-4)的弧长，其一端穿过弹簧支撑柱(6-3-1)，另一端穿过弹簧定位台(6-2-5)；所述封盖(6-6)呈圆柱形状，中心孔呈阶梯孔，包括阶梯轴通孔(6-6-1)、轴承安装孔(6-6-2)和螺纹孔(6-6-3)，封盖(6-6)外径等于主动盘的封盖安装孔(6-1-3)的内径，阶梯轴通孔(6-6-1)内径大于穿过该通孔的阶梯轴直径，封盖(6-6)中与主动盘(6-1)接触的端面上均布4-6个沉头螺纹通孔(6-6-3)，封盖(6-6)通过螺栓与从动盘上的螺纹孔(6-2-3)固定连接；从动盘(6-2)连同封盖(6-6)穿过阶梯轴(1)并通过其上的卡爪(6-2-1)与主动盘(6-1)上的爪槽(6-1-2)嵌套配合固定；从动盘(6-2)的装配孔(6-2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆良，姜考，高魁东，徐温博，杨杨，邱志伟，尹广俊，胡延清，芦艳杰，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37