一种双棘轮换向机构制造技术

本发明专利技术提供了一种双棘轮换向机构，包括内棘轮结构、外棘轮结构、换向轴和传动轴，传动轴转动穿过换向轴，内棘轮结构的第一部分与换向轴的一侧相连接，内棘轮结构的第二部分与传动轴相连接，外棘轮结构第一部分与换向轴的另一侧相连接，外棘轮结构的第二部分与待安装件相连接，内棘轮结构处于静止状态时，以使传动轴和换向轴同步带动外棘轮结构顺时针转动，外棘轮结构处于静止状态时，以使传动轴带动内棘轮结构逆时针转动，能够解决现有的存在单棘爪棘轮承受能力弱，可靠性低，传统棘轮结构复杂，传动不稳定，以及易出现跳齿的问题。以及易出现跳齿的问题。以及易出现跳齿的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种双棘轮换向机构


[0001]本专利技术属于机械换向装置
，具体涉及一种双棘轮换向机构。

技术介绍

[0002]单向机构广泛应用于机械装置，常见的单向机构包括单向轴承、擒纵机构和棘轮机构等。现有的存在单棘爪棘轮承受能力弱，可靠性低，传统棘轮结构复杂，传动不稳定，以及易出现跳齿的问题。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种双棘轮换向机构，能够解决现有的存在单棘爪棘轮承受能力弱，可靠性低，传统棘轮结构复杂，传动不稳定，以及易出现跳齿的问题。
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种双棘轮换向机构，包括内棘轮结构、外棘轮结构、换向轴和传动轴；
[0005]传动轴转动穿过换向轴，内棘轮结构的第一部分与换向轴的一侧相连接，内棘轮结构的第二部分与传动轴相连接，外棘轮结构第一部分与换向轴的另一侧相连接，外棘轮结构的第二部分与待安装件相连接，内棘轮结构处于静止状态时，以使传动轴和换向轴同步带动外棘轮结构顺时针转动，外棘轮结构处于静止状态时，以使传动轴带动内棘轮结构逆时针转动。
[0006]可选的，内棘轮结构的第一部分包括至少两个内扭簧和至少两个内棘爪，内棘轮结构的第二部分包括内棘轮齿圈，内棘轮齿圈设置在传动轴的外侧壁，至少两个内扭簧和至少两个内棘爪均沿着换向轴周向方向均匀转动设置在换向轴的一侧壁上，其中，内扭簧均包括第一段和第二段，内扭簧的第一段与换向轴的侧壁相接触，内扭簧的第二段与内棘爪的一侧壁相接触，且至少两个内扭簧和至少两个内棘爪一一对应，至少两个内棘爪均与内棘轮齿圈相啮合，以使内棘爪挤压内扭簧，内扭簧处于压缩状态。
[0007]可选的，换向轴的一侧壁上设置有至少两个第一安装孔，至少两个第一安装孔沿着换向轴周向方向均匀设置，第一安装孔与内扭簧和内棘爪一一对应，其中，内棘爪和内扭簧均转动安装在第一安装孔内。
[0008]可选的，内棘轮结构的第一部分还包括至少两个内棘爪销钉和至少两个内扭簧销钉，至少两个内棘爪销钉和至少两个内扭簧销钉均设置在第一安装孔内，内棘爪均通过内棘爪销钉转动安装在第一安装孔内，内扭簧均通过内扭簧销钉安装在第一安装孔内。
[0009]可选的，内棘爪绕内棘爪销钉转动的角度范围为0
°
～68
°
，内扭簧绕内扭簧销钉转动的角度为0
°
～35
°
，其中，内扭簧初始夹角是60
°
，内棘爪与内棘轮齿圈啮合角度为34
°
。
[0010]可选的，外棘轮结构的第一部分包括至少两个外棘爪和至少两个外扭簧，外棘轮结构的第二部分包括外棘轮齿圈，外棘轮齿圈设置在待安装件上，至少两个外扭簧和至少两个外棘爪均沿着换向轴周向方向均匀转动设置在换向轴的另一侧壁上，其中，外扭簧均
包括第一段和第二段，外扭簧的第一段与换向轴的侧壁相接触，外扭簧的第二段与外棘爪的一侧壁相接触，且至少两个外扭簧和至少两个外棘爪一一对应，至少两个外棘爪均与外棘轮齿圈相啮合，以使外棘爪挤压外扭簧，外扭簧处于压缩状态。
[0011]可选的，换向轴的一侧壁上设置有至少两个第二安装孔，至少两个第二安装孔沿着换向轴周向方向均匀设置，第二安装孔与外扭簧和外棘爪一一对应，其中，外棘爪和外扭簧均转动安装在第二安装孔内。
[0012]可选的，外棘轮结构的第一部分还包括至少两个外棘爪销钉和至少两个外扭簧销钉，至少两个外棘爪销钉和至少两个外扭簧销钉均设置在第二安装孔内，外棘爪均通过外棘爪销钉转动安装在第二安装孔内，外扭簧均通过外扭簧销钉安装在第二安装孔内。
[0013]可选的，外棘爪绕外棘爪销钉转动的角度范围为0
°
～198
°
，外扭簧绕外扭簧销钉转动的角度为0
°
～120
°
，其中，外扭簧初始夹角是60
°
，外棘爪与外棘轮齿圈啮合角度为30
°
。
[0014]有益效果
[0015]本专利技术的实施例中所提供的一种双棘轮换向机构，将传动轴的动力输入转换成两种不同形式的动力输出，其一是传动轴正转动力输入，传动轴和换向轴相对于外棘轮齿圈转动，传动轴和换向轴同步转动，共同作为动力输出；其二是传动轴反转输入，传动轴相对于换向轴和外棘轮齿圈转动，传动轴单独转动作为动力输出；本专利技术将一种动力输入转换成两种不同形式的动力输出，可广泛应用于一种动力输入转换成两种不同形式动力输出的场合。
[0016]优点：
[0017]1、两套棘轮机构异向布置于换向轴的内外双层，具有结构简单和传动稳定的优点。
[0018]2、双棘轮换向机构的内外两套棘轮机构都对棘爪进行了冗余设计，增大棘爪的承受能力，提高棘轮机构传动的可靠性。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例的双棘轮换向机构立体结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例的外棘轮结构示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例的内棘轮结构示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例的内棘轮齿圈、内棘爪滑脱过程仿真实验图。
[0023]附图标记表示为：
[0024]1、内棘爪销钉；2、外扭簧销钉；3、外扭簧；4、外棘爪；5、内扭簧；6、内扭簧销钉；7、内棘爪；8、外棘轮齿圈；9、换向轴；10、传动轴；11、内棘轮齿圈；12、外棘爪销钉。
具体实施方式
[0025]结合参见图1至图4所示，根据本专利技术的实施例，一种双棘轮换向机构，将一种动力输入转换成两种不同形式的动力输出，请参照图1，包括内棘轮结构、外棘轮结构、换向轴9和传动轴10；传动轴10转动穿过换向轴9，内棘轮结构的第一部分与换向轴9的一侧相连接，内棘轮结构的第二部分与传动轴10相连接，外棘轮结构第一部分与换向轴9的另一侧相连
接，外棘轮结构的第二部分与待安装件相连接，内棘轮结构处于静止状态时，以使传动轴10和换向轴9同步带动外棘轮结构顺时针转动，外棘轮结构处于静止状态时，以使传动轴10带动内棘轮结构逆时针转动。通过换向轴9和传动轴10作为动力输出，即当需要顺时针转动时，即内棘轮结构是处于止动状态下，即传动轴10和换向轴9同步一起转动，在外棘轮结构的带动下进行顺时针转动，当需要逆时针转动时，外棘轮结构处于止动状态下，换向轴9也是处于静止状态下，即传动轴10相对于换向轴9在内棘轮结构的带动下进行逆时针转动。
[0026]进一步的，换向轴9中部是设置有通孔，是便于安装传动轴10，即传动轴10穿过换向轴9，且是相互转动设置，即可以使得传动轴10相对于换向轴9转动。
[0027]进一步的，整体的换向机构均是安装在待安装件上，即用于带动待安装件上的零部件进行对应的方向的转动。
[0028]请参照图3，内棘轮结构的第一部分包括至少两个内扭簧5、至少两个内棘爪7、至少两个内棘爪销钉1和至少两个内扭簧销钉6，内棘轮结构的第二部分包括内棘轮齿圈11，内棘轮齿圈11设置在传动轴10的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双棘轮换向机构，其特征在于，包括内棘轮结构、外棘轮结构、换向轴(9)和传动轴(10)；传动轴(10)转动穿过换向轴(9)，内棘轮结构的第一部分与换向轴(9)的一侧相连接，内棘轮结构的第二部分与传动轴(10)相连接，外棘轮结构第一部分与换向轴(9)的另一侧相连接，外棘轮结构的第二部分与待安装件相连接，内棘轮结构处于静止状态时，以使传动轴(10)和换向轴(9)同步带动外棘轮结构顺时针转动，外棘轮结构处于静止状态时，以使传动轴(10)带动内棘轮结构逆时针转动。2.根据权利要求1所述的双棘轮换向机构，其特征在于，内棘轮结构的第一部分包括至少两个内扭簧(5)和至少两个内棘爪(7)，内棘轮结构的第二部分包括内棘轮齿圈(11)，内棘轮齿圈(11)设置在传动轴(10)的外侧壁，至少两个内扭簧(5)和至少两个内棘爪(7)均沿着换向轴(9)周向方向均匀转动设置在换向轴(9)的一侧壁上，其中，内扭簧(5)均包括第一段和第二段，内扭簧(5)的第一段与换向轴(9)的侧壁相接触，内扭簧(5)的第二段与内棘爪(7)的一侧壁相接触，且至少两个内扭簧(5)和至少两个内棘爪(7)一一对应，至少两个内棘爪(7)均与内棘轮齿圈(11)相啮合，以使内棘爪(7)挤压内扭簧(5)，内扭簧(5)处于压缩状态。3.根据权利要求2所述的双棘轮换向机构，其特征在于，换向轴(9)的一侧壁上设置有至少两个第一安装孔，至少两个第一安装孔沿着换向轴(9)周向方向均匀设置，第一安装孔与内扭簧(5)和内棘爪(7)一一对应，其中，内棘爪(7)和内扭簧(5)均转动安装在第一安装孔内。4.根据权利要求3所述的双棘轮换向机构，其特征在于，内棘轮结构的第一部分还包括至少两个内棘爪销钉(1)和至少两个内扭簧销钉(6)，至少两个内棘爪销钉(1)和至少两个内扭簧销钉(6)均设置在第一安装孔内，内棘爪(7)均通过内棘爪销钉(1)转动安装在第一安装孔内，内扭簧(5)均通过内扭簧销钉(6)安装在第一安装孔内。5.根据权利要求4所述的双棘轮换向机构，其特征在于，内棘爪(7)绕内棘爪销钉(1)转动的角度范围为0
°
～68
°
，内扭簧(5)绕内扭簧销钉(6)转...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙凤，曹洪达，张春光，徐方超，裴文哲，唐钧跃，张伟伟，姜生元，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：