蜗杆自锁式单向转动机构
阅读说明：本技术 蜗杆自锁式单向转动机构 (Worm self-locking type unidirectional rotating mechanism ) 是由 广军 于 2021-01-08 设计创作，主要内容包括：本发明蜗杆自锁式单向转动机构,涉及机械传动技术领域,尤其涉及用于汽车和机床上的单向转动机构。本发明的外框架中心轴装于外框架的中心；外框架中心轴左侧并列装有中心轴前圆柱齿轮和一个中心轴后圆柱齿轮；外框架中心轴上下对称各装有一个内框架轴；两个内框架轴上各装有一个内框蜗轮蜗杆结构和内框架轴圆柱齿轮,内框蜗轮蜗杆结构和内框架轴圆柱齿轮分别与中心轴后圆柱齿轮和中心轴前圆柱齿轮相啮合；外框架内圆柱齿轮通过轴套装于内框蜗轮蜗杆结构右侧的内框架轴上,并与内框蜗轮蜗杆结构相啮合连接。本发明的技术方案解决了现有技术中的现有单向轴承(超越离合器)存在出现溜滑角、自动补偿磨损能力低、承载和抗冲击能力低、只能用于低速轻载场合的问题。(The invention discloses a worm self-locking type unidirectional rotating mechanism, relates to the technical field of mechanical transmission, and particularly relates to a unidirectional rotating mechanism used on automobiles and machine tools. The central shaft of the outer frame is arranged in the center of the outer frame; a central shaft front cylindrical gear and a central shaft rear cylindrical gear are arranged on the left side of the central shaft of the outer frame in parallel; the central shaft of the outer frame is provided with an inner frame shaft in an up-down symmetrical way; an inner frame worm gear structure and an inner frame shaft cylindrical gear are respectively arranged on the two inner frame shafts, and the inner frame worm gear structure and the inner frame shaft cylindrical gear are respectively meshed with the central shaft rear cylindrical gear and the central shaft front cylindrical gear; the inner cylindrical gear of the outer frame is sleeved on the inner frame shaft on the right side of the worm gear structure of the inner frame through a shaft and is meshed and connected with the worm gear structure of the inner frame. The technical scheme of the invention solves the problems that the existing one-way bearing (overrunning clutch) in the prior art has slip angle, low automatic compensation wear capability and low bearing and impact resistance capability and can only be used in low-speed and light-load occasions.)
技术领域
本发明蜗杆自锁式单向转动机构，涉及机械传动技术领域，尤其涉及用于汽车和机床上的单向转动机构。
背景技术
目前，汽车、摩托车或机床上使用的单向轴承(也称为超越离合器)，采用的是楔块式或是斜坡和滚子结构设计，存在溜滑角、自动补偿磨损能力低、承载和抗冲击能力低等问题，容易出现因为零部件的失效，导致重大安全事故的发生，以及增加能源消耗。
针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的蜗轮蜗杆结构自锁式单向转动机构，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。
发明内容
根据上述现有技术提出的现有单向轴承(超越离合器)存在出现溜滑角、自动补偿磨损能力低、承载和抗冲击能力低，只能用于低速轻载场合的技术问题，而提供一种蜗杆自锁式单向转动机构。本发明主要利用弹簧和蜗杆传动的自锁功能，以及内外框架、齿轮和轴来实现单向转动的效果。
本发明采用的技术手段如下：
一种蜗杆自锁式单向转动机构包括：外框架、外框架中心轴、中心轴前圆柱齿轮、中心轴后圆柱齿轮、内框架轴圆柱齿轮、内框架轴、内框蜗轮蜗杆结构和外框架内圆柱齿轮；
进一步地，外框架中心轴通过轴套装于外框架的中心；
进一步地，所述的外框架中心轴左侧并列装有一个中心轴前圆柱齿轮和一个中心轴后圆柱齿轮；
进一步地，所述的外框架上以外框架中心轴为圆心均布有N个内框架轴；
进一步地，每个内框架轴上各装有一个内框蜗轮蜗杆结构，内框蜗轮蜗杆结构与中心轴后圆柱齿轮相啮合；
进一步地，内框架轴上各固定装有一个内框架轴圆柱齿轮，内框架轴圆柱齿轮与中心轴前圆柱齿轮相啮合；
进一步地，外框架内圆柱齿轮通过轴套装于内框蜗轮蜗杆结构右侧的内框架轴上，并与内框蜗轮蜗杆结构相啮合连接。
进一步地，内框蜗轮蜗杆结构包括：内框架、内框架圆柱齿轮、蜗轮、蜗杆支架、蜗杆、蜗杆圆锥齿轮、圆锥齿轮、齿轮轴、圆柱齿轮；
进一步地，内框架的中部通过轴套装于内框架轴上；
进一步地，内框架圆柱齿轮与内框架的左侧固定连接，同时与中心轴后圆柱齿轮相啮合；
进一步地，蜗轮固定装于内框架轴上，位于内框架的中部；
进一步地，蜗杆支架固定在内框架上；
进一步地，蜗杆为右旋结构，固定装于蜗杆支架上，并与蜗轮相啮合形成蜗杆传动结构，蜗杆传动结构具有自锁功能，只能蜗杆带动蜗轮转动；
进一步地，蜗杆圆锥齿轮固定装于蜗杆上；
进一步地，圆锥齿轮在齿轮轴左侧固定连接，并与蜗杆圆锥齿轮相啮合；
进一步地，圆柱齿轮在齿轮轴右侧固定连接，并与外框架内圆柱齿轮相啮合；
进一步地，齿轮轴通过轴套装于内框架上。
进一步地，齿轮轴和圆柱齿轮之间设置有弹性结构，包括：左弹簧和右弹簧；
进一步地，齿轮轴端部轴心对称设置有弹簧固定卡子；
进一步地，圆柱齿轮的内壁上设置有轴心对称的弹簧固定卡子；
进一步地，左弹簧和右弹簧对称装于两侧的弹簧固定卡子之间。
本发明的工作状态为：
一、外框架向一个方向转动，外框架通过内框架轴带动内框架同方向转动；外框架内圆柱齿轮带动圆柱齿轮转动，在左弹簧和右弹簧的推动下，圆柱齿轮和齿轮轴转动方向相反。齿轮轴带动圆锥齿轮转动，圆锥齿轮带动蜗杆圆锥齿轮转动，蜗杆圆锥齿轮带动蜗杆转动。内框架轴圆柱齿轮通过内框架轴带动蜗轮转动。因为，中心轴后圆柱齿轮与内框架圆柱齿轮传动比，和中心轴前圆柱齿轮与内框架轴圆柱齿轮传动比不同。蜗轮与蜗杆传动中蜗轮的转动方向相反。并且，蜗杆传动具有自锁功能。所以，外框架带动中心轴向同一个方向转动。
二、外框架向另一个方向转动，外框架通过内框架轴带动内框架同方向转动。外框架内圆柱齿轮带动圆柱齿轮转动，圆柱齿轮推动左弹簧和右弹簧，左弹簧和右弹簧再推动齿轮轴转动，圆柱齿轮和齿轮轴同方向转动。齿轮轴带动圆锥齿轮转动，圆锥齿轮带动蜗杆圆锥齿轮转动，蜗杆圆锥齿轮带动蜗杆转动。内框架轴圆柱齿轮通过内框架轴带动蜗轮转动。因为，中心轴后圆柱齿轮与内框架圆柱齿轮传动比，和中心轴前圆柱齿轮与内框架轴圆柱齿轮传动比不同，蜗杆传动可以补偿两个传动比之间的转速差。所以，外框架向另一个方向转动，中心轴可以不转动或反方向转动。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的蜗杆自锁式单向转动机构，在弹簧和蜗杆传动自锁功能的作用下，本发明在间歇送进、防止逆转和超越离合等机械传动中，各传动零部件之间，紧密贴合无间隙，不存在溜滑角，能自动补偿零部件磨损，承载能力和抗冲击能力强，工作可靠、使用寿命长的优点，适用各种转速和载荷的场合。
综上，应用本发明的技术方案解决了现有技术中的现有单向轴承(超越离合器)存在出现溜滑角、自动补偿磨损能力低、承载和抗冲击能力低、只能用于低速轻载场合的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明齿轮轴和圆柱齿轮间弹性结构的结构示意图；
图3为内框架与蜗杆支架装配的侧视图；
图4为内框架与蜗杆支架装配的俯视图。
图中：1、外框架2、内框架3、中心轴前圆柱齿轮4、中心轴后圆柱齿轮5、内框架圆柱齿轮6、内框架轴圆柱齿轮7、蜗轮8、蜗杆支架9、蜗杆10、蜗杆圆锥齿轮11、圆锥齿轮12、齿轮轴13、圆柱齿轮14、外框架内圆柱齿轮15、外框架中心轴16、内框架轴17、右弹簧18、左弹簧。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例一
如图1所示，本发明提供了一种蜗杆自锁式单向转动机构包括：外框架1、外框架中心轴15、中心轴前圆柱齿轮3、中心轴后圆柱齿轮4、内框架轴圆柱齿轮6、内框架轴16、内框蜗轮蜗杆结构和外框架内圆柱齿轮14；所述的外框架中心轴15通过轴套装于外框架1的中心；所述的外框架中心轴15左侧并列装有一个中心轴前圆柱齿轮3和一个中心轴后圆柱齿轮4；外框架1上以外框架中心轴15为圆心均布有N个内框架轴16；每个内框架轴16上各装有一个内框蜗轮蜗杆结构，内框蜗轮蜗杆结构与中心轴后圆柱齿轮4相啮合；内框架轴16上各固定装有一个内框架轴圆柱齿轮6，内框架轴圆柱齿轮6与中心轴前圆柱齿轮3相啮合；外框架内圆柱齿轮14通过轴套装于内框蜗轮蜗杆结构右侧的内框架轴16上，并与内框蜗轮蜗杆结构相啮合连接。
如图1所示，内框蜗轮蜗杆结构包括：内框架2、内框架圆柱齿轮5、蜗轮7、蜗杆支架8、蜗杆9、蜗杆圆锥齿轮10、圆锥齿轮11、齿轮轴12、圆柱齿轮13；内框架2的中部通过轴套装于内框架轴16上；内框架圆柱齿轮5与内框架2的左侧固定连接，同时与中心轴后圆柱齿轮4相啮合；蜗轮7固定装于内框架轴16上，位于内框架2的中部；蜗杆支架8固定在内框架2上；蜗杆9为右旋结构，固定装于蜗杆支架8上，并与蜗轮7相啮合形成蜗杆传动结构，蜗杆传动结构具有自锁功能，只能蜗杆9带动蜗轮7转动；蜗杆圆锥齿轮10固定装于蜗杆9上；圆锥齿轮11在齿轮轴12左侧固定连接，并与蜗杆圆锥齿轮10相啮合；圆柱齿轮13在齿轮轴12右侧固定连接，并与外框架内圆柱齿轮14相啮合；齿轮轴12通过轴套装于内框架2上。
如图2所示，齿轮轴12和圆柱齿轮13之间设置有弹性结构，包括：左弹簧18和右弹簧17；齿轮轴12端部轴心对称设置有弹簧固定卡子；圆柱齿轮13的内壁上设置有轴心对称的弹簧固定卡子；左弹簧18和右弹簧17对称装于两侧的弹簧固定卡子之间。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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