一种单源多独立输出机械传动结构及一种夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种单源多独立输出机械传动结构及一种夹具，属于机械加工领域，该传动结构包括动力轴，所述动力轴上套装有至少两个动力输出齿轮，所述动力轴与任一动力输出齿轮分别通过密码传动机构传动连接，所述密码传动机构通过是否触发密码动作呈现通断两种扭矩连接状态，所述动力轴通过不同密码动作触发对应密码传动机构实现输出扭矩至对应动力输出齿轮，该夹具采用该传动结构作为动力传递结构，大大减少了驱动部分的复杂程度，显著降低了结构体积，使得该夹具可以更容易安装在数控机床内，并给待加工阀体留出更多空间，也就使可加工的阀体体积更大，本申请采用副夹齿组件夹持较长的端部，使阀体可以稳定加工，进而提高了端面的加工精度。高了端面的加工精度。高了端面的加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种单源多独立输出机械传动结构及一种夹具


[0001]本专利技术涉及机械加工
，具体地说涉及一种仅使用单动力源和纯机械传动结构实现多路独立动力输出的单源多独立输出机械传动结构及使用该结构实现的一种夹具。

技术介绍

[0002]三通阀体是一种广泛应用的管路零部件，常见的三通阀体结构具有三个管口的端部和与三个管口连通的阀体，一般常见的三通阀体是T字形，两个管口同轴设置，一个管口与之垂直。也有Y字构型的三通阀。本申请涉及的主要是T字构型的三通阀。三通阀体的三个管口分别具有法兰结构，法兰结构上具有若干个均布的固定安装通孔。法兰面和通孔都需要进行机加工以保证法兰面光滑、无瑕疵，位置精确，以满足与管道等连接的精度和密封性要求。这就要求三通阀体在制造过程中，需要对各个端部的通孔和法兰接触面进行精确加工。加工过程中就要使用夹具稳定可靠的夹持住三通阀体，并确保三通阀体各个法兰面的角度符合要求。
[0003]现有技术中采用的夹具采用一次对中加持，一次夹持加工一个端面，加工完毕后松开夹具并旋转阀体，再次紧固夹持，加工下一个端面，一个三通阀需要连续多次夹持、加工、松开、旋转角度、再夹持的循环，加工效率低下。而对于大型阀门，一个三通阀体就数十公斤重，工人在搬运、旋转阀门都非常费力，更导致加工效率低，每次装夹后均需调整对位，容易出现定位不准确的情况，影响加工精度端面加工精度低，尤其是法兰面相对角度误差加大，而对于大型阀门另一个重要问题就是其较大的重量，导致加工过程中夹持状态不稳定，容易出现加工过程中阀体移位，降低阀体加工质量，而另一方面，单纯提高夹持扭矩强度容易导致阀体表面和结构损坏，也影响产品质量。
[0004]综上，目前国内加工的大型三通阀整体质量堪忧。可见，现有的三通阀体装夹方案无法满足高精度、大批量的生产要求。而要使夹具夹持三通阀体进行多角度旋转就涉及多个驱动结构，各个驱动结构都需要单独的驱动电机进行驱动，但是，在数控车床的加工工位内，空间狭小，增加夹具的多套驱动电机和相关系统不仅仅增加体积，也明显增加了系统的复杂程度，导致系统的不可靠性增加，故障率提高，可维护性差，更影响因为增加了夹具体积，导致夹具占用了机床内有限的加工空间，使机床内剩余可以加工阀体的空间减少，进而影响可加工阀体的体积。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种能够只需要采用一个动力源就可以实现多路独立动力输出的机械传动机构，以及一种应用该单源多独立输出机械传动结构的夹具，实现夹具动力系统体积缩小，最大化可夹持阀体体积。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术措施来达到的：一种单源多独立输出机械传动结构，包括动力轴，所述动力轴上套装有至少两个
动力输出齿轮，其特征在于：所述动力轴与任一动力输出齿轮分别通过密码传动机构传动连接，所述密码传动机构通过是否触发密码动作呈现通断两种扭矩连接状态，所述动力轴通过不同密码动作触发对应密码传动机构实现输出扭矩至对应动力输出齿轮，其中，动力轴，所述动力轴上设有滑槽以及至少一个轴拨块；动力输出齿轮，动力输出齿轮上设有至少一个齿轮卡槽；密码传动机构，包括第一密码盘、第二密码盘和至少一个滑块，所述第一密码盘上设有第一卡槽、第一主拨块和第一从拨块，所述第一从拨块朝向轴拨块方向并与一个轴拨块位置配合设置，所述第二密码盘上设有第二卡槽和第二从拨块，所述第二从拨块与第一主拨块位于同一周向半径且位于同一垂直轴向的横截面上；所述滑块通过顶出弹簧套装于滑槽内，所述滑块挤压顶出弹簧后可以完全缩入滑槽内，一个轴拨块与一个或者两个第一密码盘的第一从拨块位置配合设置，所述第一密码盘、第二密码盘和动力输出齿轮依次套装于动力轴安装滑块的位置，所述滑块只有在动力输出齿轮的齿轮卡槽、第一密码盘的第一卡槽和第二密码盘的第二卡槽均旋转至滑块位置才可以弹出；密码动作，由一个动力输出齿轮上的齿轮卡槽位置、对应的密码传动机构的第一密码盘上的第一卡槽、第一主拨块和第一从拨块、第二密码盘的第二卡槽和第二从拨块、以及动力轴上的滑块的物理位置所定义的旋转角度和顺序决定。
[0007]当动力轴需要传输扭矩至某一特定动力输出齿轮时，动力轴按照该动力输出齿轮对应的密码动作进行规定角度和方向、顺序的旋转，通过轴拨块拨动第一密码盘的第一从拨块、第一密码盘的第一主拨块拨动第二密码盘的第二从拨块，使第二密码盘的第二卡槽和动力输出齿轮上的齿轮卡槽重合，然后轴拨块反转继续从反方向拨动第一密码盘的第一从拨块，使第一密码盘上的第一卡槽与第二密码盘的第二卡槽和动力输出齿轮上的齿轮卡槽重合，此时滑块就可以弹出并卡入重合的第一卡槽、第二卡槽和齿轮卡槽，实现动力轴针对该齿轮的动力传输。
[0008]作为一种优选方案，所述齿轮卡槽具有一个动力槽边和一个退啮槽边，所述动力槽边与经过动力轴轴心的径向射线平行，所述退啮槽边与动力槽边成角设置，所述滑块伸出动力轴的一端具有双竖面段和斜面段，所述双竖面段的两个侧面平行设置，两个侧面中间的平行截面与动力轴轴心处于同一平面，所述斜面段具有一个传动侧面和一个退啮斜面，所述传动侧面与齿轮卡槽的动力槽边平行且配合设置，所述退啮斜面与退啮槽边平行且配合设置；所述动力槽边和退啮槽边的夹角为30
°
至60
°
之间。动力槽边和退啮槽边的夹角的最优选择是45
°
。两个侧面中间的平行截面与动力轴轴心处于同一平面使两个侧面在动力轴旋转过程中通过滑块的两个侧面给予第一密码盘和第二密码盘的扭矩始终是垂直于作用面，不会产生其他方向的分力。
[0009]当滑块弹出动力轴卡入齿轮卡槽后，动力轴由退啮斜面向传动侧面方向旋转，并使滑块的传动侧面与齿轮卡槽的动力槽边紧密贴合并推动动力输出齿轮旋转，输出扭矩；当需要解除扭矩输出时，动力轴反向旋转，即由传动侧面向退啮斜面方向旋转，并使滑块的退啮斜面与齿轮卡槽的退啮槽边紧密贴合并推动滑块缩回滑槽，扭矩传输停止，动力轴与动力输出齿轮的动力传输解除。齿轮卡槽的退啮槽边与滑块的退啮斜面都是倾斜设置，在受力中齿轮卡槽的退啮槽边对滑块的退啮斜面会产生指向动力轴轴心的分力，该分力会将
滑块向动力轴推挤进入滑槽。相反，当滑块的传动侧面与齿轮卡槽的动力槽边扭矩接触时，因为传动侧面与动力槽边的方向与扭矩传输方向垂直，所以不会产生朝向动力轴轴心的分力，会持续推动动力输出齿轮旋转并输出扭矩。
[0010]作为一种优选方案，一个动力传输齿轮上设有两个齿轮卡槽，两个齿轮卡槽的动力槽边和退啮槽边设置方向相反。两个齿轮卡槽对应顺时针旋转和逆时针旋转两种不同方向的扭矩输出，同样，两个齿轮卡槽位于不同位置，造成两个齿轮卡槽对应形成的密码动作并不相同，所以不影响两个齿轮卡槽各自作用。
[0011]当动力轴按照密码动作转动时，意味着该密码动作对应一个密码传动机构和一个的动力传输齿轮上的一个齿轮卡槽，动力轴通过轴拨块拨动第一密码盘的第一从拨块、第一密码盘的第一主拨块拨动第二密码盘的第二从拨块、使第一密码盘的第一卡槽、第二密码盘的第二卡槽和动力输出齿轮的齿轮卡槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单源多独立输出机械传动结构，包括动力轴，所述动力轴上套装有至少两个动力输出齿轮，其特征在于：所述动力轴与任一动力输出齿轮分别通过密码传动机构传动连接，所述密码传动机构通过是否触发密码动作呈现通断两种扭矩连接状态，所述动力轴通过不同密码动作触发对应密码传动机构实现输出扭矩至对应动力输出齿轮，其中，动力轴，所述动力轴上设有滑槽以及至少一个轴拨块；动力输出齿轮，动力输出齿轮上设有至少一个齿轮卡槽；密码传动机构，包括第一密码盘、第二密码盘和至少一个滑块，所述第一密码盘上设有第一卡槽、第一主拨块和第一从拨块，所述第一从拨块朝向轴拨块方向并与一个轴拨块位置配合设置，所述第二密码盘上设有第二卡槽和第二从拨块，所述第二从拨块与第一主拨块位于同一周向半径且位于同一垂直轴向的横截面上；所述滑块通过顶出弹簧套装于滑槽内，所述滑块挤压顶出弹簧后可以完全缩入滑槽内，一个轴拨块与一个或者两个第一密码盘的第一从拨块位置配合设置，所述第一密码盘、第二密码盘和动力输出齿轮依次套装于动力轴安装滑块的位置，所述滑块只有在动力输出齿轮的齿轮卡槽、第一密码盘的第一卡槽和第二密码盘的第二卡槽均旋转至滑块位置才可以弹出；密码动作，由一个动力输出齿轮上的齿轮卡槽位置、对应的密码传动机构的第一密码盘上的第一卡槽、第一主拨块和第一从拨块、第二密码盘的第二卡槽和第二从拨块、以及动力轴上的滑块的物理位置所定义的旋转角度和顺序决定。2.根据权利要求1所述的一种单源多独立输出机械传动结构，其特征在于：所述齿轮卡槽具有一个动力槽边和一个退啮槽边，所述动力槽边与经过动力轴轴心的径向射线平行，所述退啮槽边与动力槽边成角设置，所述滑块伸出动力轴的一端具有双竖面段和斜面段，所述双竖面段的两个侧面平行设置，两个侧面中间的平行截面与动力轴轴心处于同一平面，所述斜面段具有一个传动侧面和一个退啮斜面，所述传动侧面与齿轮卡槽的动力槽边平行且配合设置，所述退啮斜面与退啮槽边平行且配合设置；所述动力槽边和退啮槽边的夹角为30
°
至60
°
之间。3.根据权利要求2所述的一种单源多独立输出机械传动结构，其特征在于：一个动力传输齿轮上设有两个齿轮卡槽，两个齿轮卡槽的动力槽边和退啮槽边设置方向相反。4.根据权利要求1所述的一种单源多独立输出机械传动结构，其特征在于：所述动力轴上的滑槽设有垂直滑槽设置的导向槽，所述滑块上设有导向柱，所述导向柱滑动套装于导向槽内，所述滑块可以在顶出弹簧和动力输出齿轮的退啮槽边的作用下沿导向槽和滑槽滑动。5.根据权利要求1所述的一种单源多独立输出机械传动结构，其特征在于：两个动力输出齿轮相对设置，一个动力输出齿轮连接的密码传动机构与另一个动力输出齿轮的密码传动机构相对设置，所述轴拨块具有可以与两个密码传动机构的第一密码盘分别接触的两个端部，两个密码传动机构的密码动作不同。6.根据权利要求1所述的一种单源多独立输出机械传动结构，其特征在于：所述动力轴上套装有三个动力输出齿轮和三个密码传动机构，三个动力输出齿轮各与一个密码传动机构配合且密码传动机构的密码动作均不相同，三个动力输出齿轮分别是第
一直齿轮、第二直齿轮和第三锥齿轮，三个密码传动机构分别是第一密码传动机构、第二密码传动机构和第三密码传动机构，所述动力轴上至少有两个轴拨块位于动力轴同一外周上不同位置，第一直...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪树心，卢峰，
申请(专利权)人：北方阀门集团有限公司，
类型：发明
国别省市：