專利名稱：凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于傳動(dòng)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器。
背景技術(shù)：
在各種自動(dòng)加工機(jī)床、自動(dòng)裝配和物流輸送等生產(chǎn)機(jī)械中，均需要單輸入多輸出的動(dòng)力傳動(dòng)分配器。尤其是小型空中輸送小車，其貨物升降和快速移動(dòng)都需要?jiǎng)恿鲃?dòng)，但兩者的傳動(dòng)是交替進(jìn)行的。為了減輕小車的自重和占用空間，采用單電機(jī)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力傳動(dòng)分配器實(shí)現(xiàn)提升機(jī)構(gòu)和移動(dòng)機(jī)構(gòu)的交替工作是最理想的選擇。現(xiàn)有的離合器技術(shù)只能控制一軸到另一軸的動(dòng)力傳遞與中斷，不能實(shí)現(xiàn)三軸之間的動(dòng)力傳動(dòng)控制。采用兩個(gè)離合器和齒輪傳動(dòng)的組合雖然可以實(shí)現(xiàn)三軸間動(dòng)力傳遞與控制，但需兩套控制機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)占用空間大，控制較復(fù)雜。無論是電磁離合控制，還是液壓或氣動(dòng)離合控制，長(zhǎng)時(shí)間保持離合器分離或接合狀態(tài)，耗能較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器，采用一套控制機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三軸間動(dòng)力傳遞與控制，具有四種不同動(dòng)力傳遞狀態(tài)的切換功能，有利于兩種工作機(jī)構(gòu)的交替運(yùn)行、同時(shí)運(yùn)行和單獨(dú)調(diào)試；改變離合器的操縱控制機(jī)構(gòu)，克服現(xiàn)有離合器長(zhǎng)時(shí)間保持分離或接合狀態(tài)需要耗能的缺點(diǎn)，提高分配器的工作可靠性和使用壽命。本發(fā)明所提供的凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器包括下機(jī)箱I、上機(jī)箱34、主動(dòng)齒輪28、前從動(dòng)齒輪29、后從動(dòng)齒輪26、前輸出軸3、后輸出軸21、前離合器、后離合器、凸輪27、前頂桿13、后頂桿24及控制電機(jī)12 ;所述主動(dòng)齒輪28與所述凸輪27的軸線垂直或同軸；所述前輸出軸3和后輸出軸21位于凸輪軸線的兩側(cè)，所述前輸出軸3和后輸出軸21同軸且垂直于所述主動(dòng)齒輪28的軸線；所述前從動(dòng)齒輪29和后從動(dòng)齒輪26對(duì)稱布置在所述凸輪27軸線的兩側(cè)，所述前從動(dòng)齒輪29和后從動(dòng)齒輪26與主動(dòng)齒輪28嚙合；所述前從動(dòng)齒輪29與所述前輸出軸3的一端軸頸動(dòng)配合，所述前從動(dòng)齒輪29的端面齒與所述前離合器的前移動(dòng)盤8嚙合；所述后從動(dòng)齒輪26與所述后輸出軸21的一端軸頸動(dòng)配合，所述后從動(dòng)齒輪26的端面齒與所述后離合器的后移動(dòng)盤23嚙合；所述前頂桿13位于所述前輸出軸3端部的軸孔內(nèi)，所述后頂桿24位于所述后輸出軸21端部的軸孔內(nèi)，所述前頂桿13和后頂桿24與所述凸輪27保持接觸；所述凸輪27為平面凸輪，所述凸輪27的端面垂直于所述控制電機(jī)12的軸線，所述凸輪27與所述控制電機(jī)12的軸端固接。所述前離合器由前固定盤7、前移動(dòng)盤8、前銷9、和前彈簧組10組成；前移動(dòng)盤8端面設(shè)有三角形齒，三角形齒沿前移動(dòng)盤8的端面圓周均勻分布；前移動(dòng)盤8的內(nèi)孔是花鍵孔；前銷9穿過前輸出軸3的徑向橢圓形孔，并與前移動(dòng)盤8的橫向銷孔配合；前彈簧組10由碟形彈簧組合而成，位于前固定盤7和前移動(dòng)盤8之間。所述后離合器由后固定盤16、后移動(dòng)盤23、后銷(22)、和后彈簧組15組成；后移動(dòng)盤23端面設(shè)有三角形齒，三角形齒沿后移動(dòng)盤23端面圓周均勻分布，后移動(dòng)盤23的內(nèi)孔是花鍵孔；后銷22穿過后輸出軸21的徑向橢圓形孔，并與后移動(dòng)盤23的橫向銷孔配合；后彈簧組15由碟形彈簧組合而成，位于后固定盤16和后移動(dòng)盤23之間。所述前從動(dòng)齒輪29為錐齒輪，其大端端面設(shè)有三角形端面齒，三角形端面齒沿從動(dòng)齒輪29的大端端面圓周均布，前從動(dòng)齒輪29的內(nèi)孔與前軸瓦30固接；所述后從動(dòng)齒輪26結(jié)構(gòu)與前從動(dòng)齒輪29完全相同,后從動(dòng)齒輪26的內(nèi)孔與后軸瓦14固接。所述前輸出軸3和后輸出軸21結(jié)構(gòu)完全相同,一端軸徑最大,另一端軸徑最小,其它軸段依次減小，大端為空心軸，位于花鍵軸段的橫向橢圓形孔與大端軸孔相通。所述凸輪27的輪廓曲線沿圓周分為8等分，即A、B、C、D、E、F、G、H，從A到B為基圓圓弧，從B到C、從E到F、從G到H均為升程曲線，從C到D為頂圓圓弧，從D到E、從F到G和從H到A均為回程曲線。本發(fā)明的有益效果是
1、本發(fā)明凸輪(27)與前頂桿和后頂桿接觸同時(shí)控制前離合器和后離合器的離、合狀態(tài)，具有四種動(dòng)力傳遞狀態(tài)的切換功能，保持任一狀態(tài)都不需要耗能，也不產(chǎn)生噪聲污染；
2、凸輪軸線與頂桿所在的輸出軸垂直，輸出軸及頂桿的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)影響凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，頂桿使離合器處于分離、接合狀態(tài)時(shí)凸輪的壓力角為90°，頂桿自鎖，保持動(dòng)力傳遞狀態(tài)的可靠性高。3、動(dòng)力傳動(dòng)采用錐齒輪傳動(dòng)和牙嵌式離合器，承載能力大，傳動(dòng)效率高；兩輸出軸與輸入軸正交且對(duì)稱位于輸入軸的兩側(cè)，結(jié)構(gòu)緊湊，自重輕。


圖I是本發(fā)明凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器的凸輪輪廓與頂桿狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.下機(jī)箱、2.第一軸承、3.前輸出軸、4.第二軸承、5.錐齒輪、6.第一圓螺母、7.前固定盤、8.前移動(dòng)盤、9.前銷、10.前彈簧組、11.連接螺釘、12.控制電機(jī)、13.前頂桿、14.后軸瓦、15.后彈簧組、16.后固定盤、17.第三軸承、18.第二圓螺母、19.第四軸承、20.圓柱齒輪、21.后輸出軸、22.后銷、23.后移動(dòng)盤、24.后頂桿、25.后擋圈、26.后從動(dòng)齒輪、27.凸輪、28.主動(dòng)齒輪、29.前從動(dòng)齒輪、30.前軸瓦、31.前擋圈、32.主電機(jī)、33.螺釘、34.上機(jī)箱、35.固定螺釘。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。下機(jī)箱I和上機(jī)箱34用螺栓35固定在一起組成機(jī)箱，機(jī)箱左側(cè)與主電機(jī)32的法蘭聯(lián)接，用螺釘33固定，機(jī)箱右側(cè)與控制電機(jī)12的法蘭聯(lián)接，用螺釘11固定。機(jī)箱內(nèi)，主動(dòng)齒輪28通過花鍵聯(lián)接固定在主電機(jī)32的軸端，同時(shí)與兩側(cè)的前從動(dòng)齒輪29和后從動(dòng)齒輪26嚙合；前從動(dòng)齒輪29空套在前輸出軸3的軸端，后從動(dòng)齒輪26空套在輸出軸21的軸端，兩者可以在輸出軸上自由轉(zhuǎn)動(dòng)；輸出軸端部設(shè)有軸肩，用前擋圈31和后擋圈25分別對(duì)前從動(dòng)齒輪和后從動(dòng)齒輪進(jìn)行軸向定位。在前從動(dòng)齒輪29和后從動(dòng)齒輪26的內(nèi)孔分別固定安裝了前軸瓦30和后軸瓦14，有利于減小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦力矩和提高輸出軸的使用壽命。前移動(dòng)盤8、前彈簧10和前固定盤I依次安裝在前輸出軸3上，前移動(dòng)盤8通過花鍵配合與前輸出軸3聯(lián)接，既能傳遞扭矩，又能軸向移動(dòng)；前彈簧10為壓縮碟形彈簧，彈簧力使前移動(dòng)盤8與前從動(dòng)齒輪29通過端面齒保持嚙合，固定盤7壓靠第一軸承2的內(nèi)圈，由第一圓螺母6軸向定位并承受彈簧力，調(diào)節(jié)固定盤7的厚度可改變壓縮彈簧10的預(yù)壓力。前輸出軸3用第一軸承2和第二軸承4支撐在機(jī)箱中，軸端可固定安裝錐齒輪5輸出動(dòng)力。后移動(dòng)盤23、后彈黃15和后固定盤16依次安裝在后輸出軸21上，后移動(dòng)盤23通過花鍵配合與后輸出軸21聯(lián)接，既能傳遞扭矩，又能軸向移動(dòng)；后彈簧15為壓縮碟形彈簧，彈簧力使后移動(dòng)盤23與后從動(dòng)齒輪26通過端面齒保持嚙合，后固定盤16壓靠第三軸承17的內(nèi)圈，由第二圓螺母18軸向定位并承受彈簧力，調(diào)節(jié)后固定盤16的厚度可改變壓縮彈簧15的預(yù)壓力。后輸出軸21用第三軸承17和第四軸承19支撐在機(jī)箱中，軸端可固定安裝齒輪20輸出動(dòng)力。在安裝從動(dòng)齒輪的輸出軸端設(shè)有中心孔，前頂桿13和后頂桿24與中心孔采用動(dòng)配合，可分別在前輸出軸3和后輸出軸21的中心孔內(nèi)軸向移動(dòng)；前頂桿13壓靠前銷9，前銷9穿過前輸出軸3的徑向橢圓形孔與前移動(dòng)盤8的銷孔配合；后頂桿24壓靠后銷22，后銷22穿過后輸出軸21的徑向橢圓形孔與后移動(dòng)盤23的銷孔配合。前頂桿13沿輸出軸軸向移動(dòng)時(shí)，通過前銷9推動(dòng)前移動(dòng)盤8克服彈簧力而移動(dòng)，改變前移動(dòng)盤和前從動(dòng)齒輪的端面齒嚙合狀態(tài)，即分離或嚙合。同理，后頂桿24沿輸出軸軸向移動(dòng)時(shí)，通過后銷22推動(dòng)后移動(dòng)盤23克服彈簧力而移動(dòng)，改變后移動(dòng)盤和后從動(dòng)齒輪的端面齒嚙合狀態(tài)。凸輪27固定在控制電機(jī)的軸端，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)半周使頂桿產(chǎn)生不同的升程，升程為零時(shí)，頂桿與凸輪的基圓接觸，移動(dòng)盤和從動(dòng)齒輪的端面齒處于嚙合狀態(tài)，能傳遞動(dòng)力；升程為最大時(shí)，頂桿與凸輪的頂圓接觸，移動(dòng)盤和從動(dòng)齒輪的端面齒處于分離狀態(tài)，切斷主動(dòng)齒輪的動(dòng)力傳遞。四種狀態(tài)具體的切換操作如下
設(shè)凸輪轉(zhuǎn)角為零時(shí)，前頂桿13和后頂桿24的升程為零，分別處于E和A狀態(tài)，前、后輸出軸能同時(shí)輸出動(dòng)力；凸輪轉(zhuǎn)過45°，前頂桿13升程達(dá)最大，后頂桿24升程為零，頂桿分別處于F和B狀態(tài)，前輸出軸中斷動(dòng)力輸出，而后輸出軸保持輸出動(dòng)力；凸輪再轉(zhuǎn)動(dòng)45°，前頂桿13升程回至零，后頂桿24升程為最大，頂桿分別處于G、C狀態(tài)，前輸出軸保持動(dòng)力輸出，而后輸出軸中斷動(dòng)力輸出；凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)45° ,前頂桿13升程為最大，后頂桿24升程為最大，頂桿分別處于H、D狀態(tài)，前、后輸出軸同時(shí)中斷動(dòng)力輸出。
權(quán)利要求
1.一種凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器，其特征在于該分配器包括下機(jī)箱(I)、上機(jī)箱 (34)、主動(dòng)齒輪(28)、前從動(dòng)齒輪(29)、后從動(dòng)齒輪(26)、前輸出軸(3)、后輸出軸(21)、前離合器、后離合器、凸輪(27)、前頂桿(13)、后頂桿(24)及控制電機(jī)(12);所述主動(dòng)齒輪(28)與所述凸輪(27)的軸線垂直或同軸；所述前輸出軸(3)和后輸出軸(21)位于所述凸輪(27)軸線的兩側(cè)，所述前輸出軸(3)和后輸出軸(21)同軸且垂直于所述主動(dòng)齒輪(28) 的軸線；所述前從動(dòng)齒輪(29)和后從動(dòng)齒輪(26)對(duì)稱布置在所述凸輪(27)軸線的兩側(cè)， 所述前從動(dòng)齒輪(29)和后從動(dòng)齒輪(26)與所述主動(dòng)齒輪(28)嚙合；所述前從動(dòng)齒輪(29) 與所述前輸出軸(3)的一端軸頸動(dòng)配合，所述前從動(dòng)齒輪(29)的端面齒與所述前離合器的前移動(dòng)盤(8)嚙合；所述后從動(dòng)齒輪(26)與所述后輸出軸(21)的一端軸頸動(dòng)配合，所述后從動(dòng)齒輪(26)的端面齒與所述后離合器的后移動(dòng)盤(23)嚙合；所述前頂桿(13)位于所述前輸出軸(3)端部的軸孔內(nèi)，所述后頂桿(24)位于所述后輸出軸(21)端部的軸孔內(nèi)，所述前頂桿(13)和后頂桿(24)與所述凸輪(27)保持接觸；所述凸輪(27)為平面凸輪，所述凸輪(27)的端面垂直于控制電機(jī)(12)的軸線，所述凸輪(27)與所述控制電機(jī)(12)的軸端固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器，其特征在于所述前離合器由前固定盤(7)、前移動(dòng)盤(8)、前銷(9)、和前彈簧組(10)組成；所述前移動(dòng)盤(8)端面設(shè)有三角形齒，所述三角形齒沿所述前移動(dòng)盤(8)的圓周均勻分布，所述前移動(dòng)盤(8)的內(nèi)孔是花鍵孔；所述前銷(9)穿過所述前輸出軸(3)的徑向橢圓形孔，所述前銷(9)與所述前移動(dòng)盤(8)的橫向銷孔配合；所述前彈簧組(10)由碟形彈簧組合而成，位于所述前固定盤 (7)和前移動(dòng)盤(8)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器，其特征在于所述后離合器由后固定盤(16)、后移動(dòng)盤(23)、后銷(22)、和后彈簧組(15)組成；所述后移動(dòng)盤(23) 端面設(shè)有三角形齒，所述三角形齒沿所述后移動(dòng)盤(23)的圓周均勻分布，所述后移動(dòng)盤(23)的內(nèi)孔是花鍵孔；所述后銷(22)穿過所述后輸出軸(21)的徑向橢圓形孔，所述后銷 (22)與所述后移動(dòng)盤(23)的橫向銷孔配合；所述后彈簧組(15)由碟形彈簧組合而成，位于所述所述后固定盤(16)和后移動(dòng)盤(23)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器，其特征在于所述前從動(dòng)齒輪(29)為錐齒輪，其大端端面設(shè)有三角形端面齒，所述三角形端面齒沿所述前從動(dòng)齒輪(29)的大端端面圓周均布，所述前從動(dòng)齒輪(29)的內(nèi)孔與前軸瓦(30)固接；所述后從動(dòng)齒輪(26)結(jié)構(gòu)與所述前從動(dòng)齒輪(29)的結(jié)構(gòu)完全相同,所述后從動(dòng)齒輪(26)的內(nèi)孔與后軸瓦(14)固接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器，其特征在于所述前輸出軸(3 )和后輸出軸(21)的結(jié)構(gòu)完全相同,所述前輸出軸(3 )和后輸出軸(21)的一端軸徑最大，另一端軸徑最小，其它軸段依次減小，大端為空心軸，位于花鍵軸段的橫向橢圓形孔與大端軸孔相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器，其特征在于所述凸輪(27) 的輪廓曲線沿圓周分為8等分，即A、B、C、D、E、F、G、H，從A到B為基圓圓弧，從B到C、從E 到F、從G到H均為升程曲線，從C到D為頂圓圓弧，從D到E、從F到G和從H到A均為回程曲線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器，屬于傳動(dòng)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。該分配器由機(jī)座、傳動(dòng)齒輪系、離合器、輸出軸、凸輪-頂桿機(jī)構(gòu)組成，所述傳動(dòng)齒輪系由主動(dòng)齒輪、前從動(dòng)齒輪和后從動(dòng)齒輪組成；兩組結(jié)構(gòu)完全相同的離合器位于凸輪軸線的兩側(cè)，主動(dòng)齒輪的軸線與凸輪軸線同軸或垂直，兩從動(dòng)齒輪分別空套在輸出軸的一端，并與離合器的端面齒嚙合，凸輪推動(dòng)頂桿在輸出軸孔內(nèi)移動(dòng)控制離合器開合，改變主動(dòng)齒輪與兩輸出軸的動(dòng)力傳遞關(guān)系，具有四種動(dòng)力傳遞狀態(tài)的切換功能。本發(fā)明凸輪控制離合動(dòng)力傳動(dòng)分配器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大，能耗小，工作可靠性高，在機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用。
文檔編號(hào)F16H37/12GK102979876SQ20121050387
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月2日
發(fā)明者張玉華 申請(qǐng)人:安徽工業(yè)大學(xué)