一种差齿棘轮机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种差齿棘轮机构，相对于棘轮设置至少2个棘齿，多个棘齿呈差齿分布设置，相邻棘齿之间夹角为（n+1）/n棘轮齿槽分布角；所有棘齿尾端均设置联动解锁机构，所述的联动解锁机构包括棘齿弹簧、钢丝绳、滑轮，通过钢丝绳拉动棘齿尾部，使棘齿在滑槽内向下滑动，压缩棘齿弹簧，同时通过滑轮保持拉动钢丝绳时所有棘齿联动，将所有棘齿同时退出齿槽。该差齿棘轮机构对传统棘轮机构进行了优化，增加了棘齿的数量，并使棘齿呈差齿布置，大幅提高了棘轮的锁定定位精度。同时，各棘齿互为断齿备份，能有效防止因某个棘齿咬断发生棘轮机构失效的情况，显著提升棘轮机构的安全可靠性。

A differential ratchet mechanism

The utility model discloses a differential ratchet mechanism, at least two ratchets are arranged relative to the ratchet, and a plurality of ratchets are distributed as differential teeth, and the included angle between adjacent ratchets is (n + 1) / N spine gear groove distribution angle; all the tail ends of ratchets are provided with a linkage unlocking mechanism, the linkage unlocking mechanism includes a ratchet spring, a steel wire rope and a pulley, and the tail end of ratchet is pulled by a steel wire rope to make the spine The teeth slide downward in the sliding groove, compress the ratchet spring, and at the same time, keep all ratchets linked when pulling the wire rope through the pulley, so as to withdraw all ratchets from the tooth groove at the same time. The differential ratchet mechanism optimizes the traditional ratchet mechanism, increases the number of ratchets, and makes the ratchets in differential arrangement, greatly improving the locking and positioning accuracy of ratchets. At the same time, each ratchet is a backup of broken teeth, which can effectively prevent the ratchet mechanism from failure due to a ratchet bite, and significantly improve the safety and reliability of ratchet mechanism.

【技术实现步骤摘要】
一种差齿棘轮机构一种差齿棘轮机构
本技术涉及一种棘轮机构，具体涉及一种具有差齿结构，该机构能大幅提高棘轮的锁定定位精度并具有断齿保护功能，属于机械工程领域。
技术介绍
棘轮机构在我国工程机械领域中的应用非常广泛，游乐设备的安全压杆、汽车的手刹拉杆、自行车主动轮等常见的机械结构中均存在棘轮机构。棘轮机构的主要作用是实现力的单向传动，反向拒止。常规的棘轮机构主要由棘轮、棘齿、拨杆、棘齿弹簧等组成。棘齿一般位于棘轮齿槽内，棘齿一侧与棘轮呈斜面接触，另一侧与棘轮贴合。当力沿斜面接触一侧传递时，斜面上会产生一个向上的分力，该分力使棘齿向上运动脱出齿槽，而后棘齿落入下一个齿槽后按上述原因连续脱出齿槽，使棘齿与棘轮间无法形成力的传递。当力沿贴合面一侧传递时，棘齿在齿槽内与棘轮紧压在一起，实现力的传递。目前国内常见的棘轮机构大多数为单齿棘轮机构，该棘轮机构的优点是结构简单，易于设计制造。但缺点是棘轮的锁定定位精度低，棘齿需跨过整个齿槽后方能锁定。另外棘轮的安全性也存在不足，当棘齿咬断后，棘轮将失去传递力的功能，严重时可能会造成安全事故。
技术实现思路
本技术的目的在于提出了一种差齿棘轮机构，大幅提高棘轮机构的锁定定位精度，并具有断齿保护功能。为实现上述目的，采用如下技术方案：一种差齿棘轮机构，包括棘轮、棘齿，其特征在于：相对于棘轮设置至少2个棘齿，多个棘齿呈差齿分布设置，相邻棘齿之间夹角为（n+1）/n棘轮齿槽分布角；所有棘齿尾端均设置联动解锁机构，所述的联动解锁机构包括棘齿弹簧、钢丝绳、滑轮，通过钢丝绳拉动棘齿尾部，使棘齿在滑槽内向下滑动，压缩棘齿弹簧，同时通过滑轮保持拉动钢丝绳时所有棘齿联动，将所有棘齿同时退出齿槽。优选的两棘齿设置：所述的棘轮的齿槽分布角为10°，第一棘齿和第二棘齿之间的夹角为15°。所述的第一棘齿处于0°锁定位置时，第二棘齿处于预锁定位置，通过棘轮顺时针转动至5°，第一棘齿进入预锁定位置，第二棘齿进入锁定位置。优选的四棘齿设置：所述的棘轮的齿槽分布角为10°，第一棘齿和第二棘齿之间的夹角为12.5°，第二棘齿和第三棘齿之间的夹角为12.5°，第三棘齿和第四棘齿之间的夹角为12.5°。进一步的本技术的差齿棘轮机构中，所述的第一棘齿处于0°锁定位置时，第二棘齿、第三棘齿、第四棘齿均处于预锁定位置，通过棘轮顺时针转动至2.5°，第四棘齿进入锁定位置，第一棘齿、第二棘齿、第三棘齿均进入预锁定位置；通过棘轮顺时针转动至5°，第三棘齿进入锁定位置，第一棘齿、第二棘齿、第四棘齿均进入预锁定位置；通过棘轮顺时针转动至7.5°，第二棘齿进入锁定位置，第一棘齿、第三棘齿、第四棘齿均进入预锁定位置。本技术的有益效果是：本技术对传统棘轮机构进行了优化，增加了棘齿的数量，并使棘齿呈差齿布置，当其中一个棘齿处于锁定状态时，其他棘齿则处于预锁定状态，预锁定的程度与齿数有关。当锁定的棘齿离开锁定位置时，其他棘齿从预锁定状态进入锁定位置。所以该棘轮机构棘齿不需要跨过整个齿槽后才能锁定，从而达到提高锁定定位精度的功能，且棘齿数量越多，锁定定位精度越高。同时，锁定棘齿如果被咬断，则其他棘齿会由预锁定位置进入锁定位置，使棘轮机构能继续正常传递力，保持功能正常，具有更加优越的安全可靠性。所有棘齿具有联动解锁功能，可以同时全部脱出齿槽，进行人工解锁。本技术能大幅提高棘轮机构的锁定定位精度，并通过其断齿保护功能，使棘轮机构的安全可靠性得以提升，使工程机械具有更高的控制精度与性能水平。附图说明图1a为两棘齿机构棘轮锁定位置一示意图。图1b为两棘齿机构棘轮锁定位置二示意图。图1c为两棘齿机构棘轮锁定位置三示意图。图2a为四棘齿机构棘轮锁定位置一示意图。图2b为四棘齿机构棘轮锁定位置二示意图。图2c为四棘齿机构棘轮锁定位置三示意图。图2d为四棘齿机构棘轮锁定位置四示意图。其中：1-棘轮，2-第一棘齿，3-棘齿弹簧，4-联动解锁机构，5-第二棘齿，6-滑轮，7-第三棘齿，8-第四棘齿具体实施方式下面结合附图详述本技术的具体实施方式：一种差齿棘轮机构，包括棘轮、棘齿，其特征在于：相对于棘轮（1）设置至少2个棘齿，多个棘齿呈差齿分布设置，相邻棘齿之间夹角为（n+1）/n棘轮齿槽分布角；所有棘齿尾端均设置联动解锁机构（4），所述的联动解锁机构（4）包括棘齿弹簧（3）、钢丝绳、滑轮（6），通过钢丝绳拉动棘齿尾部，使棘齿在滑槽内向下滑动，压缩棘齿弹簧（3），同时通过滑轮（6）保持拉动钢丝绳时所有棘齿联动，将所有棘齿同时退出齿槽。实施例1：所述的棘轮1的齿槽分布角为10°，第一棘齿2和第二棘齿5之间的夹角为15°。如图1a、图1b、图1c所示，棘轮1齿槽的分布角为10°，第一棘齿2在锁定位置0°，第二棘齿5布置在15°的位置（10°+1/2×10°=15°）。当第一棘齿2处于0°锁定位置时，第二棘齿5处于预锁定位置，在齿槽5°位置（即1/2棘轮齿槽分布角）。此时棘轮逆时针转动被锁定，顺时针转动为自由状态，详见图1a棘轮锁定位置一。当棘轮继续顺时钟转动5°时，第一棘齿2进入预锁定位置，第二棘齿5进入锁定位置，此时，棘轮再次进入逆时针转动锁定，顺时针转动自由的状态，详见图1b棘轮锁定位置二。当棘轮再次顺时钟转动5°时，第一棘齿2重新进入锁定位置，第二棘齿5再次回到预锁定位置，详见图1b棘轮锁定位置三。当棘轮每次顺时钟转动5°，第一棘齿2和第二棘齿5交替进入锁定位置，故棘轮的锁定定位精度由单齿的10°缩小到了5°，精度提升了2倍。且精度会随着棘齿数量的增加还会继续提升，棘齿数量为四个时，棘轮的锁定定位精度为2.5°。当第一棘齿2或第二棘齿5其中一个出现咬断情况时，另外一个棘齿会进行补位使棘轮重新锁定，避免棘轮机构失效，从而提高棘轮机构的安全可靠性水平。所有棘齿尾端设置联动解锁机构，该机构能通过柔性钢丝绳拉动棘齿尾部，使棘齿在滑槽内向下滑动，压缩棘齿弹簧，将所有棘齿同时退出齿槽，完成棘轮机构的完全解锁。由于联动机构为柔性连接，所以不会影响棘齿的正常工作。当解除柔性钢丝绳的拉力后，棘齿会在弹簧的弹力作用下回到齿槽内，棘轮机构再次进入工作状态。实施例2如图2a、图2b、图2c、图2d所示：第一棘齿2在锁定位置0°，第二棘齿5布置在12.5°的位置（10°+1/4×10°=12.5°）；第三棘齿7布置在25°的位置（2×10°+2/4×10°=25°）；第四棘齿8布置在17.5°的位置（3×10°+3/4×10°=37.5°）。所述的棘轮1的齿槽分布角为10°，第一棘齿2和第二棘齿5之间的夹角为12.5°，第二棘齿5和第三棘齿7之间的夹角为12.5°，第三棘齿7和第四棘齿8之间的夹角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种差齿棘轮机构，包括棘轮、棘齿，其特征在于：/n相对于棘轮（1）设置至少2个棘齿，多个棘齿呈差齿分布设置，相邻棘齿之间夹角为（n+1）/n棘轮齿槽分布角；/n所有棘齿尾端均设置联动解锁机构（4），所述的联动解锁机构（4）包括棘齿弹簧（3）、钢丝绳、滑轮（6），通过钢丝绳拉动棘齿尾部，使棘齿在滑槽内向下滑动，压缩棘齿弹簧（3），同时通过滑轮（6）保持拉动钢丝绳时所有棘齿联动，将所有棘齿同时退出齿槽。/n

【技术特征摘要】
1.一种差齿棘轮机构，包括棘轮、棘齿，其特征在于：
相对于棘轮（1）设置至少2个棘齿，多个棘齿呈差齿分布设置，相邻棘齿之间夹角为（n+1）/n棘轮齿槽分布角；
所有棘齿尾端均设置联动解锁机构（4），所述的联动解锁机构（4）包括棘齿弹簧（3）、钢丝绳、滑轮（6），通过钢丝绳拉动棘齿尾部，使棘齿在滑槽内向下滑动，压缩棘齿弹簧（3），同时通过滑轮（6）保持拉动钢丝绳时所有棘齿联动，将所有棘齿同时退出齿槽。


2.根据权利要求1所述的一种差齿棘轮机构，其特征在于：
所述的棘轮（1）的齿槽分布角为10°，第一棘齿（2）和第二棘齿（5）之间的夹角为15°。


3.根据权利要求2所述的一种差齿棘轮机构，其特征在于：
所述的第一棘齿（2）处于0°锁定位置时，第二棘齿（5）处于预锁定位置，通过棘轮（1）顺时针转动至5°，第一棘齿（2）进入预锁定位置，第二棘齿（5）进入锁定位置。

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【专利技术属性】
技术研发人员：梁俊虎，蔡浩，袁伟，伍国威，
申请(专利权)人：武汉海博瑞科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42