[发明专利]一种齿轮制动器及其应用的齿轮离合器

说明书

技术领域

本发明是一种制动器及其应用的离合器，具体说是一种不用摩擦片而是用蜗轮蜗杆来实现制动的齿轮制动器和利用该制动器实现的齿轮离合器。 

背景技术

目前的制动器和离合器大多依靠摩擦片的摩擦产生阻力来阻止或传递动力，而摩擦过程产生的热量和摩损都很大，使它们容易损坏，特别是摩擦力的大小无法直观的控制，这使得现有的制动器和离合器易损并且操控性很差，容易造成操作失误。 

发明内容

本发明的目的是提供一种磨损小，发热少，能直观的控制阻力大小或动力大小的齿轮制动器及其应用的齿轮离合器。 

为了实现上述目的，本发明提供了一种齿轮制动器及其应用的离合器，其中，包括：制动轴、蜗轮、变速齿轮、蜗杆、压力器及多个传动齿轮；所述蜗轮固定在所述制动轴上，所述制动轴上固定有所述第一传动齿轮并与所述变速齿轮传动，所述蜗杆上装有所述第二传动齿轮并与所述变速齿轮传动，所述蜗杆与蜗轮齿合，当制动轴带动蜗轮转动同时利用传动齿轮经变速齿轮变速后传动蜗杆，使蜗杆自转，当蜗杆的自转转速与蜗轮的转速达到它们的传动比，此时蜗轮不受蜗杆影响；所述压力器作用于所述蜗杆上，利用压力器推移蜗杆或利用变速齿轮改变蜗杆的转速，使蜗杆抵住蜗轮阻止其转动，进而使制动轴受到阻力停止转动，从而实现了制动作用。 

所述变速齿轮为多个齿轮组合，与制动轴位置相对固定或能绕制动轴转动；因为要变速，所以至少需要两个圆径不等的齿轮组合在一起，根据实际所需和空间布置，合理设置齿轮数目达到变速要求，当使用压力器直接推压蜗杆时，变速齿轮就与制动轴位置相对固定；当使用变速齿轮改变蜗杆转速时，就要让变速齿轮能绕制动轴转动，因为它除了变换制动轴的转速外，其自身也要能够变化转速，当它绕制动轴转动时，它自转速度也会变化，如果制动轴为多个同步轴组合时，则变速齿轮绕与其齿合的那个制动轴转动。 

当所述变速齿轮为能绕制动轴转动时，变速齿轮与所述第二传动齿轮之间装有一个以变速齿轮所绕制动轴为轴中心的第三传动齿轮，以及同时与第三传动齿轮和第二传动齿轮均正齿合的第四传动齿轮，第三传动齿轮能绕制动轴转动并且其与变速齿轮的传动比不等于1。因为变速齿轮转动的话，会与蜗杆上的第二传动齿轮脱齿，所以需要增加一个能与变速齿轮一同绕制动轴转动的第三传动齿轮，又因为第三传动齿轮不能与第二传动齿轮正位齿合，所以还要增加一个能同时与第二传动齿轮和第三传动齿轮均正齿合的第四传动齿轮，因为绕转的目的是自变速，所以第三传动齿轮和变速齿轮齿合的传动比不能为1，否则变速齿轮绕转时第三传动齿轮转速不会变化。 

所述蜗杆能沿蜗杆所在轴作轴向移动，并能与所述压力器互相推压。就是让压力器能推移蜗杆，使其阻齿蜗轮转动，或者蜗轮压移蜗杆，使蜗杆压住压力器，从而受到反作用力反过来抵住蜗轮。 

所述蜗杆上装有的第二传动齿轮与蜗杆同步转动，随蜗杆轴向移动或不随蜗杆轴向移动。第二传动齿轮转动蜗杆，如果该传动齿轮是直齿轮并有足够厚度就可以和蜗杆一起轴向移动，不然蜗杆移动后该第二传动齿轮会与变速齿轮或第四传动齿轮脱齿，这种情况下就不能让它随蜗杆移动。 

 所述压力器为钢性顶压装置或弹性顶压装置或液压装置，如果直接停止蜗轮转动则用钢性顶压装置，如果动态施加阻力则用弹性顶压装置，如弹簧，当遇到较大动力时，则需要借助液压装置来放大压力。当用弹簧顶压装置时，它们产生的压力是被压缩距离所固定的，因此固定住它们的压缩距离，就固定了它们产生的压力大小，所以这种齿轮制动器的制动力是可以直观的控制的。 

所述多个传动齿轮为直齿轮或锥齿轮或斜齿轮，当两个齿轮直角传动时，可设成锥齿轮，当两个齿轮平面传动时，可设成直齿轮或斜齿轮。