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具有超速圆周位移输出功能的 齿轮传动装置

阅读：851发布：2023-01-17

专利汇可以提供具有超速圆周位移输出功能的齿轮传动装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提出一种具有超速圆周位移输出功能的齿轮传动装置，该装置在传统齿轮传动装置的结构上，改进了主轴，并增设了位移输出机构，主要由花键轴、传动轴、直齿轮、停油轴部件、限速块、停车套、输出杆、箱体、箱盖等组成；利用花键轴输入转速，一方面通过锥齿轮啮合产生纵向转速输出，另一方面通过一级齿轮传动，使停油轴部件中的停油轴转动，停油轴上安装的重块在离心力的作用下脱离停油轴，超过设计转速时顶动限速块，限速块转动带动停车套和输出杆产生圆周方向的位移输出。该装置可用作柴油机附件，既可作为传动装置使用，也可用作飞车保护装置的动作发生机构。，下面是具有超速圆周位移输出功能的齿轮传动装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种具有超速圆周位移输出功能的齿轮传动装置，包括转速输出机构、位移输出机构、箱体(24)和箱盖（17）；其特征在于：
所述转速输出机构包括花键轴（13）、传动轴（14）、第一直齿轮（15）、锥齿轮（16）和带锥齿轮的纵向输出轴（28）；
所述第一直齿轮(15)安装在传动轴(14)上，传动轴与花键轴(13)通过内外花键连接，转速通过花键轴输入；传动轴上一体设计有锥齿轮（16），与纵向输出轴(28)上的锥齿轮啮合，转速输入后通过锥齿轮啮合产生纵向的转速输出；
所述位移输出机构包括由第二直齿轮(1)、连接块(3)、导向芯(4)、垫片(5)、弹簧(6)、衬套(7)、弹簧座(8)、停油轴(9)、轴瓦(10)、重块(11)、轴承(12)、支撑轴(18)、限位套(19)、限速块(20)、衬环(21) 、输出杆(22)和停车套(23)；
所述位移输出机构的第二直齿轮(1)与转速输出机构的第一直齿轮(15)啮合，形成一级齿轮传动；
所述第二直齿轮(1)装在停油轴(9)上，重块(11)和连接块(3)通过螺栓(27)连接成一个环，套装在停油轴上；衬套(7)安装在停油轴中部的周向孔中，衬套(7)内装导向芯(4)，可以在衬套(7)中上下滑动；导向芯(4)上端装入连接块中，弹簧(6)两端通过弹簧座(8) 安装于连接块（3）与停油轴(9)之间，通过弹簧(6)的预紧力将连接块(3)撑离停油轴(9)并使重块(11) 靠近停油轴(9)；
所述支撑轴(18)装在箱体(24)内，支撑轴上依次安装有限位套(19)、限速块(20)和衬环(21)，三者相互作用限定限速块在支撑轴上的轴向与周向位置，限速块（20）位于重块（11）在设定转速下的转动轨迹线上，衬环与限速块咬合，一体转动，衬环与停车套(23)通过销连接，停车套（23）装在支撑轴(18)上，并与输出杆(22)通过螺纹连接或焊接；
所述传动轴（14）与停油轴（9）都是通过轴承（12）、法兰盘(2)安装在箱体内；
所述齿轮传动装置的转速通过花键轴输入，一方面通过转速输出机构的锥齿轮传动产生纵向转速输出，另一方面经过直齿轮传动使位移输出机构中的停油轴转动，停油轴上的重块在离心力的作用下克服弹簧的预紧力从而脱离停油轴，超过设计转速时顶动限速块，限速块转动带动停车套和输出杆产生圆周方向的位移输出。
2.根据权利要求1所述的齿轮传动装置，其特征在于：所述传动轴（14）为中空结构，设计内花键与花键轴（13）联接，转速通过花键轴输入。
3.根据权利要求1所述的齿轮传动装置，其特征在于：在连接块（3）内侧与弹簧座(8)之间设置可装拆的垫片（5）。
4.根据权利要求1所述的齿轮传动装置，其特征在于：所述输出杆（22）与停车套（23）采用螺纹连接或焊接，停车套（23）设计有凸缘，可使限速块转动时产生两处位移输出。
5.根据权利要求1或4所述的齿轮传动装置，其特征在于：所述衬环（21）一端设计成半圆状凸缘结构，限速块（20）尾部也设计有半圆状凸缘结构，装配时衬环与限速块咬合。

说明书全文

具有超速圆周位移输出功能的齿轮传动装置

技术领域

[0001] 本发明属于柴油机领域，尤其涉及作为柴油机附件使用的齿轮传动装置。

背景技术

[0002] 齿轮传动装置是相互啮合或相互配合连接的各种齿轮机构。

[0003] 齿轮传动装置广泛用于汽车、船舶、电站、工程机械等行业，一般起减速变速、传递扭矩的作用。齿轮传动装置通常并不具有传递转速并在一定转速下实现位移输出的作用。

[0004] 齿轮传动装置作为柴油机附件，现有技术也是用作普通减速变速、传递扭矩，而柴油机同时也需要有传递转速和位移输出的附件，如用作飞车保护装置的动作发生机构，现有的柴油机往往是另外单独设计附件来实现这些功能，使得机器的附件多，结构复杂。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是现有的齿轮传动装置不具有传递转速并在一定转速下实现位移输出的功能，提供一种具有超速圆周位移输出功能的齿轮传动装置，用作柴油机附件，既可用作普通传动装置，也可用作飞车保护装置的动作发生机构。

[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案达到的：

[0007] 一种具有超速圆周位移输出功能的齿轮传动装置，包括转速输出机构、位移输出机构、箱体和箱盖。

[0008] 所述转速输出机构包括花键轴、传动轴、直齿轮、锥齿轮和带锥齿轮的纵向输出轴。

[0009] 所述直齿轮安装在传动轴上，传动轴与花键轴通过内外花键连接，转速通过花键轴输入；传动轴上一体设计有锥齿轮，与纵向输出轴上的锥齿轮啮合，转速输入后通过锥齿轮啮合产生纵向的转速输出。

[0010] 所述位移输出机构包括由直齿轮、连接块、导向芯、垫片、弹簧、衬套、弹簧座、停油轴、轴瓦、重块、轴承、支撑轴、限位套、限速块、衬环、输出杆和停车套。

[0011] 所述位移输出机构的直齿轮与转速输出机构的直齿轮啮合，形成一级齿轮传动。

[0012] 所述直齿轮装在停油轴上，配重块和连接块通过螺栓连接，套装在停油轴上；衬套安装在停油轴中部的周向孔中，衬套内装导向芯，可以在衬套中上下滑动；导向芯上端装入连接块中，弹簧两端通过弹簧座安装于连接块与停油轴之间，通过弹簧的预紧力将连接块撑离停油轴并使配重块靠近停油轴。

[0013] 所述支撑轴装在箱体内，支撑轴上依次安装有限位套、限速块和衬环，三者相互作用限定限速块在支撑轴上的轴向与周向位置，使限速块位于重块在设定转速下的转动轨迹线上，衬环与限速块咬合，一体转动，衬环与停车套通过销连接，停车套装在支撑轴上，并与输出杆通过螺纹连接或焊接。

[0014] 以上传动轴与停油轴都是通过轴承、法兰盘等安装在箱体内。

[0015] 采用以上结构，本多功能齿轮传动装置的转速通过花键轴输入，一方面通过转速输出机构的锥齿轮传动产生纵向转速输出，另一方面经过直齿轮传动使位移输出机构中的停油轴转动，停油轴上的重块在离心力的作用下克服弹簧的预紧力从而脱离停油轴，超过设计转速时顶动限速块，限速块转动带动停车套和输出杆产生圆周方向的位移输出。

[0016] 本发明的优点如下：

[0017] 本发明利用传统齿轮传动装置的基本结构，即齿轮、传动轴、箱体、箱盖等，首先对传动轴进行改进，设计了中空结构并带内花键的传动轴，且将锥齿轮与传动轴设计为一体，实现了转速的纵向输出。锥齿轮与传动轴一体设计，减少了零件的数量，简化了装配的工序并能增强转速输出的可靠性。

[0018] 其次在箱体内部设计支撑轴并装配限速块与停车套、输出杆等，在停油轴上设计安装重块，利用停油轴旋转时的离心力来控制重块偏离轴心的距离，并通过重块与限速块的动作传递实现了传统的齿轮传动装置并不具有的超速圆周位移输出功能。

[0019] 综上所述，本发明可用作柴油机附件，同时实现转速输出并能对输入转速超过某一设计转速时实现位移输出，可连接调速器并同时用作飞车保护装置的动作发生机构。附图说明

[0020] 为了更清楚地显示本发明的结构，给出以下说明书附图，图面说明如下：

[0021] 图1是该齿轮传动装置中的停油轴部件的结构图；

[0022] 图2是该齿轮传动装置的三维轴测结构图；

[0023] 图3是限速块(20)和衬环(21)的配合关系示意图；

[0024] 图4是停车套（23）与输出杆（22）的配合关系图。

具体实施方式

[0025] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

[0026] 图1为该齿轮传动装置的停油轴部件的结构图，从图中可以看出，停油轴部件由直齿轮1、法兰盘2、连接块3、导向芯4、垫片5、弹簧6、衬套7、弹簧座8、停油轴9、轴瓦10、重块11和轴承12等零部件组成。

[0027] 图2为该齿轮传动装置的三维轴测结构图，从图中可以看出，该传动装置另外还包括有花键轴13、传动轴14、直齿轮15、锥齿轮16、箱盖17、支撑轴18、限位套19、限速块20、衬环21、输出杆22、停车套23、箱体24、衬套25、轴承26、螺栓27和纵向输出轴28等。

[0028] 本多功能齿轮传动装置的转速通过花键轴输入，一方面通过锥齿轮传动产生纵向转速输出，另一方面经过直齿轮传动使停油轴部件中的停油轴转动，停油轴上的重块在离心力的作用下脱离停油轴，超过设计转速时顶动限速块，限速块转动带动停车套和输出杆产生圆周方向的位移输出。本装置既可作为传动装置使用，也可用作飞车保护装置的动作发生机构。

[0029] 该齿轮传动装置的结构和工作原理如下：

[0030] 传动轴14与停油轴9通过轴承12、法兰盘2等安装在箱体24上，第一直齿轮15安装在传动轴14上，传动轴14与花键轴13通过内外花键连接，转速通过花键轴输入。

[0031] 传动轴14与锥齿轮16为一体设计，转速输入后即可立即通过纵向输出轴的锥齿轮与传动轴的锥齿轮啮合产生纵向的转速输出。

[0032] 另一方面，通过第二直齿轮1与第一直齿轮15的一级齿轮传动，停油轴9转动。

[0033] 第二直齿轮1装在停油轴9上，重块11和连接块3通过螺栓27连接，套装在停油轴9上。衬套7安装在停油轴9中部的周向孔中，衬套7内装导向芯4，可以在衬套7中上下滑动。导向芯4上端装入连接块3中，弹簧6两端通过弹簧座8安装于连接块3与停油轴9之间，通过弹簧6的预紧力将连接块3撑离停油轴9并使重块11靠近停油轴9。

[0034] 参见图3和图4，支撑轴18装在箱体24内，支撑轴18上依次安装有限位套19、限速块20和衬环21，三者相互作用限定限速块20在支撑轴18上的轴向位置，使限速块20位于配重块11在设定转速下的转动轨迹线上，衬环与限速块咬合，一体转动；衬环21与停车套23通过销连接，停车套23装在支撑轴18上，并与输出杆22通过螺纹连接或焊接。

[0035] 当停油轴9转动，在某一转速下，重块11在离心力的作用下克服弹簧6的预紧力从而脱离停油轴9；转速越高，离心力越大，重块11偏离停油轴9轴心的距离就越大。

[0036] 当转速达到设计临界转速时，重块11偏离停油轴9并且其外侧开始与限速块20头部接触，当停油轴实际转速超过设计转速时，重块11外侧开始顶动限速块20绕支撑轴18轴心旋转，限速块20通过衬环21带动停车套23绕支撑轴18轴心发生旋转的动作，即为圆周方向的位移输出。

[0037] 进一步，本装置还有以下细节结构：

[0038] 在连接块3内侧与弹簧座8之间设置可装拆的调整垫片5，通过调整垫片5的厚度来改变弹簧6的预紧力，实现控制转速的微调，同时总成装配调整时也装拆方便。

[0039] 传动轴14与锥齿轮16设计为一体，传动轴设计为中空结构，设计有内花键与花键轴13联接，转速通过花键轴输入。

[0040] 重块11与连接块3通过螺栓连接，并依靠弹簧6与导向芯4固定在停油轴9上，停油轴上装有衬套7，导向芯与衬套为间隙配合，导向芯可以在衬套内上下滑动，实现重块与停油轴的脱离。

[0041] 输出杆22与停车套23采用螺纹连接或焊接，停车套设计有凸缘，这样即可使限速块转动时产生两处位移输出。

[0042] 衬环21设计在停车套23与支撑轴18之间，衬环一端设计成半圆状凸缘结构，衬环与停车套采用销连接，限速块尾部同样设计有半圆状凸缘结构，装配时衬环与限速块咬合。利用限位套与衬环限定限速块在支撑轴上的轴向与周向位置，同时限定输出杆与停车套的轴向位置。

[0043] 在本装置中，对于直齿轮，可以通过选择两齿轮不同的齿数，形成不同的传动比，可以对控制转速实现大范围的调整。而一旦选定齿轮传动比，还可以通过选择不同刚度的弹簧，同时选配不同重量的重块，最终实现在700r/min～900r/min该范围内转速的控制。

[0044] 以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

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