內(nèi)接式圓柱滾子摩擦棘輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種棘輪機構(gòu)，尤其是一種內(nèi)接式圓柱滾子摩擦棘輪。
【背景技術(shù)】
[0002]棘輪機構(gòu)(ratchet and pawl)是單向傳遞動力系統(tǒng)中的常用部件，其的主要用途包括:間歇送進、制動和超越等，常見的棘輪機構(gòu)有棘爪式和摩擦式。
[0003]棘爪式棘輪機構(gòu)工作過程中，棘爪與棘輪接觸和分離的瞬間存在剛性沖擊，運動平穩(wěn)性較差，此外，棘爪在棘輪齒背上滑行時會產(chǎn)生噪聲并使齒尖磨損，它們不適合于高速傳動，常用于主動件速度不大，從動件行程需要改變的場合。
[0004]當需要無極調(diào)節(jié)棘輪的轉(zhuǎn)角時，則往往采用摩擦式棘輪機構(gòu)，摩擦式棘輪機構(gòu)是通過偏心扇形楔塊和摩擦輪的摩擦來工作的，它是由主動偏心扇形楔塊與擺桿的轉(zhuǎn)動副和摩擦輪之問楔入主動偏心扇形楔塊，因此主動偏心扇形楔塊的形狀和尺寸應(yīng)滿足楔塊的自鎖條件，可見，摩擦式棘輪機構(gòu)的摩擦輪的間歇運動工作過程實質(zhì)是主動偏心扇形楔塊和止動偏心扇形楔塊交替自鎖和解鎖過程。摩擦式棘輪機構(gòu)的傳遞運動雖然相對較平穩(wěn)，且無噪聲。但易產(chǎn)生打滑使傳動精度不高，常用作超越離合器。
[0005]如何發(fā)揮摩擦式棘輪機構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢，對其結(jié)構(gòu)進行改進，獲得結(jié)構(gòu)更加緊湊，制造容易、安裝和拆卸便捷的高速棘輪機構(gòu)是業(yè)內(nèi)密切關(guān)注的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于:針對傳統(tǒng)的棘輪機構(gòu)中，棘爪在齒面滑行時引起噪音、齒尖易磨損，且棘輪運動角只能有級變化，不宜用于高速傳動的情況提出一種新的內(nèi)接式圓柱滾子摩擦棘輪機構(gòu)。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種內(nèi)接式圓柱滾子摩擦棘輪，包括外齒圈、圓柱滾子、棘輪推力盤和擋板，其特征在于:
a)外齒圈中設(shè)有同心的推力盤腔，擋板位于推力盤腔的封口處，棘輪推力盤至少設(shè)有三個均勻分布的推力齒，棘輪推力盤和圓柱滾子均置于推力盤腔中并由封口處的擋板封閉，所述棘輪推力盤的中心軸通過鍵與傳動軸固定連接，棘輪推力盤的前后端軸分別穿越外齒圈和擋板；
b)外齒圈和擋板的外側(cè)均設(shè)有用于軸向定位的壓環(huán)和軸用擋圈，具體結(jié)構(gòu)是:首先在與棘輪推力盤結(jié)合部的外齒圈和擋板外側(cè)設(shè)置外翻的凸堰，然后在凸堰上設(shè)有匹配的第一壓環(huán)，第一壓環(huán)由凸堰的根部延及凸堰的端面并由設(shè)在棘輪推力盤端軸上的第一軸用擋圈限位，第一軸用擋圈外側(cè)設(shè)有與其緊鄰的第二壓環(huán)，第二壓環(huán)的另一端由設(shè)在棘輪推力盤端軸上的第二軸用擋圈限位，所述第一軸用擋圈和第二軸用擋圈均置于棘輪推力盤端軸對應(yīng)的環(huán)形槽內(nèi)；
c)所述的棘輪推力盤至少設(shè)有三個均勻分布的推力齒，推力齒的前沿是由齒根到齒頂?shù)臐L子滾動面，后沿由齒頂?shù)烬X根且與直徑平行的滾子阻擋面，每個齒隙與外齒圈的內(nèi)壁形成楔形空隙，推力齒的每個齒隙對應(yīng)一個圓柱滾子。
[0008]在本發(fā)明中，所述的第一壓環(huán)通過螺釘固定在外齒圈或擋板的凸堰上，所述的第二壓環(huán)通過螺釘固定在棘輪推力盤的端軸上。
[0009]在本發(fā)明中，所述的第一壓環(huán)通過加熱烘裝固定在外齒圈或擋板的凸堰上，所述的第二壓環(huán)通過加熱烘裝固定在棘輪推力盤的端軸上。
[0010]在本發(fā)明中，外齒圈的推力盤腔中配有孔用脹圈，擋板上配有定距環(huán)，孔用脹圈和定距環(huán)分別位于棘輪推力盤的推力齒前后，并通過孔用脹圈和定距環(huán)對各齒隙的圓柱滾子予以軸向限位。
[0011]在本發(fā)明中，所述的圓柱滾子用低碳合金鋼或軸承鋼制作；外齒圈的推力盤腔內(nèi)壁、棘輪推力盤的滾子滾動面、各圓柱滾子的表面以及壓環(huán)、軸用擋圈和定距環(huán)的兩端面均硬化處理。
[0012]在本發(fā)明中，所述的孔用脹圈為彈性鋼制作的開環(huán)結(jié)構(gòu)，孔用脹圈置于推力盤腔內(nèi)的環(huán)槽中，所述擋板內(nèi)側(cè)設(shè)有同心的環(huán)形凸臺，定距環(huán)通過加熱烘裝固定在環(huán)形凸臺上，定距環(huán)的端面至少超越凸臺頂部l-3mm。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點在于:由于外齒圈中設(shè)有同心的推力盤腔，擋板位于推力盤腔的封口處，棘輪推力盤至少設(shè)有三個均勻分布的推力齒，棘輪推力盤和圓柱滾子均置于推力盤腔中并由封口處的擋板封閉，所述棘輪推力盤的中心軸通過鍵與傳動軸固定連接，棘輪推力盤的前后端軸分別穿越外齒圈和擋板，外齒圈和擋板通過設(shè)在棘輪推力盤端軸上的壓環(huán)和軸用擋圈進行軸向定位，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝和拆卸方便。由于推力齒的每個齒隙對應(yīng)一個圓柱滾子，只有在棘輪推力盤具有較高轉(zhuǎn)速的前提下，圓柱滾子的離心力才會進入楔形空隙的契合點，使棘輪推力盤與外齒圈同步運轉(zhuǎn)，因此，它可以克服傳統(tǒng)棘輪結(jié)構(gòu)不能在較高轉(zhuǎn)速下運行問題。由于圓柱滾子用低碳合金鋼或軸承鋼制作，外齒圈的推力盤腔內(nèi)壁、棘輪推力盤的滾子滾動面、各圓柱滾子的表面以及壓環(huán)、軸用擋圈和定距環(huán)的兩端面均硬化處理，可以提尚其使用壽命。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是圖1的A-A向剖視圖。
[0016]圖3是圖1的I局部放大圖。
[0017]圖中:1、外齒圈，2、孔用脹圈，3、圓柱滾子，4、棘輪推力盤，5、推力盤腔，6、鍵，7、第一軸用擋圈，8、緊定螺釘，9、第一壓環(huán)，10、支撐軸承，11、擋板，12、推力齒，13、定距環(huán)，14、第二軸用擋圈，15、第二壓環(huán)，16、傳動軸，17、限位環(huán)。
【具體實施方式】
[0018]由圖1和圖2可見，本發(fā)明包括外齒圈1、圓柱滾子、棘輪推力盤4和擋板11，其中:
外齒圈I中設(shè)有同心的推力盤腔5，擋板11位于推力盤腔5的封口處，棘輪推力盤4至少設(shè)有三個均勻分布的推力齒12，棘輪推力盤4和圓柱滾子3均置于推力盤腔5中并由封口處的擋板11封閉，所述棘輪推力盤4的中心軸通過鍵6與傳動軸16固定連接，棘輪推力盤4的前后端軸分別穿越外齒圈I和擋板11。
[0019]外齒圈I和擋板11的外側(cè)均設(shè)有用于軸向定位的壓環(huán)和軸用擋圈，由圖3可見，它們的具體結(jié)構(gòu)是:首先在與棘輪推力盤4結(jié)合部的外齒圈I和擋板11外側(cè)設(shè)置外翻的凸堰(結(jié)合圖1)，然后在凸堰上設(shè)有匹配的第一壓環(huán)9，第一壓環(huán)9由凸堰的根部延及凸堰的端面并由設(shè)在棘輪推力盤端軸上的第一軸用擋圈7限位，第一軸用擋圈7外側(cè)設(shè)有與其緊鄰的第二