[实用新型]一种高速齿轮轴定向转动控制装置

说明书

技术领域

本发明涉一种适用于轴的定向转动装置。

背景技术

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。

发明内容

发明目的：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。