專利名稱：一種齒輪齒側間隙自動補償機構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種齒輪齒側間隙自動補償機構。
背景技術：
在伺服驅動系統(tǒng)的傳動機構中，齒輪傳動因其瞬時比為常數(shù)，傳動精度高，承載能力大等優(yōu)點，是目前使用較多的傳動機構，尤其是圓柱齒輪傳動。伺服驅動有自動換向、變速等功能，這就要求齒輪傳動機構必須采取措施消除齒側間隙，以保證機構的雙向傳動精度。為了解決這一問題，人們想了很多辦法，但從已知的消除齒側間隙的機構看，它們總存在這樣或那樣的不足，如結構復雜、尺寸大、承轉能力差、不能自動補償?shù)取Ｒ虼?，尋求結構簡單、承轉能力大、有自動補償功能的消除齒側間隙的新機構對于齒輪傳動在伺服驅動系統(tǒng)中的應用有著重要的意義。傳統(tǒng)機構是采用雙齒輪拉簧錯齒方法調整圓柱齒輪齒側間隙的，是在一對嚙合的直齒圓柱齒輪中，一個采用寬齒輪，另一個采用雙齒輪疊加形成的復合齒輪，復合齒輪的寬度同寬齒輪相等，通過雙齒輪的錯位，消除齒側間隙；這種錯位調間隙法的優(yōu)點是齒側間隙可自動補償，但存在兩個缺點其一，結構復雜；其二，承載能力由拉簧的拉力決定，拉簧的拉力所產生的扭矩必須大于驅動系統(tǒng)的最大轉矩，這樣，不論是空載還是滿載，該對齒輪的輪齒嚙合面的接觸應力總是處于最大值狀態(tài)，這樣將影響齒輪的接觸疲勞壽命。

發(fā)明內容
本實用新型為了解決已知的消除齒側間隙的機構存在的結構復雜、尺寸大、承轉能力差、不能自動補償?shù)葐栴}，提出一種齒輪齒側間隙自動補償機構，其特征在于所述補償機構主要出滑銷、彈簧及位于雙齒輪上的兩個滑槽構成；所述滑銷可在所述滑槽內沿縱向滑動，頂部由安裝在齒輪端面的蓋板限位；所述彈簧壓緊在所述滑銷與齒輪之間；所述兩個滑槽的中心線成一夾角。該齒輪齒側間隙自動補償機構的齒側間隙可自動補償，而且結構簡單，并且滑銷在滑槽中處于自鎖狀態(tài)，在負載的作用下不可逆向運動，因此，齒輪的承載能力與彈簧的彈力無關，不受彈簧限制；齒輪的接觸疲勞壽命得到提高。這種調隙機構不僅適用于直齒圓柱齒輪傳動，也適用于斜齒圓柱齒輪。


圖1是本齒輪齒側間隙自動補償機構結構示意圖主視圖；圖2是本齒輪齒側間隙自動補償機構拆去蓋板后的結構示意圖左視圖；圖3是本齒輪齒側間隙自動補償機構的部分參數(shù)的關系分析圖。
具體實施方式
；該齒輪齒側間隙自動補償機構是采用雙齒輪滑銷滑動錯齒來調整間隙的，其間隙調整原理與傳統(tǒng)的雙齒輪錯齒調隙相同，區(qū)別在于齒輪的錯齒方式有所不同。如圖1、圖2所示，該齒輪齒側間隙自動補償機構主要由滑銷2、彈簧3、蓋板1及位于雙齒輪4、5上的滑槽6、7構成。在雙齒輪4、5上分別開有與滑銷2相配的滑槽6、7；齒輪5上的滑槽7沿齒輪徑向加工，與齒輪4上的滑槽6的中心線成一定夾角，設為a；滑銷2可在滑槽6和滑槽7內沿縱向滑動，頂部由安裝在齒輪端面的蓋板1限位；彈簧3壓緊在滑銷2與齒輪5之間。當滑銷2在彈簧3的彈力作用下沿滑槽縱向移動時，雙齒輪4、5就會產生相對轉動，使齒輪4、5輪齒錯位，從而達到消除齒側間隙的目的。這種錯齒調整間隙機構的齒側間隙可自動補償，而且結構簡單，更為重要的是，滑銷在滑槽中處于自鎖狀態(tài)，在負載的作用下不可逆向運動，因此，齒輪的承受能力與彈簧的彈力無關。這種調隙機構不僅適用于直齒圓柱齒輪傳動，也適用于斜齒圓柱齒輪。
下面就該機構的部分參數(shù)的相互關系進行分析計算1、齒側間隙調整量Δ與滑銷位移距離ΔL之間的關系如圖2所示，當滑銷沿滑槽滑動時，假設齒輪5不動，則齒輪4會對齒輪5旋轉一個角度。圖3所示出了部分參數(shù)之間的關系，當滑銷從e1點移到e2點時，齒輪4滑槽軸線與分度圓的交點從S1點移到S2點，S1S2即為齒側間隙的調整量。令Δ＝S1S2，則Δ＝2πL1β/360° (4-1)L1——分度圓半徑；β——齒輪5相對于齒輪4的轉角。
這里給出β角的一個近似計算公式，證明從略。
β＝acrSin{(L2ΔLSina0)/{(ΔL+L2)[(ΔL+L2)2+ΔL2+2ΔL(ΔL+L2)]1/2}}(4-2)a0——齒輪4、5的齒輪重疊時，兩滑槽中心線夾角；L2——齒輪4、5的輪齒重疊時，滑銷中心到齒輪中心的距離；Δ-L——銷位移距離。
圖3中，若取a0＝7°，ΔL＝10，L2＝26，L1＝55，由公式(4-2)有β＝acrSin{(26×10Sin7°)/{(10+26)[(10+26)2+102+2×10(10+26)]1/2}}＝1.096°Δ＝2πL1β/360°＝2π×55×1.096°÷360°＝1.0522、a與ΔL的關系分析無論ΔL取什么值，即無論滑銷處于什么位置，a總不為零。因為兩滑槽中心線總會在滑銷中心處交于一點，而齒輪5的滑槽中心線通過齒輪中心，齒輪4的滑槽中心線不通過齒輪中心線，所以兩滑槽中心線只能相交于一點，不能重合。但隨著滑銷位置的變化，a的大小會隨之變化。由圖3可以看出a＝a0-β＝a0-acrSin{(L2ΔLSina0)/{(ΔL+L2)[(ΔL+L2)2+ΔL2+2ΔL(ΔL+L2)]1/2}}(4-3)若取a0＝7°，ΔL＝10，L2＝26，L1＝55，由公式(4-3)有a＝7°-1.096°＝5.904°3、a0取值范圍若要保證滑銷在滑槽內處于自鎖狀態(tài)，a的角度不能大于鋼與鋼之間的摩擦角。但a
權利要求1.一種齒輪齒側間隙自動補償機構，其特征在于所述補償機構主要由滑銷、彈簧及位于雙齒輪上的兩個滑槽構成；所述滑銷可在所述滑槽內沿縱向滑動，頂部由安裝在齒輪端面的蓋板限位；所述彈簧壓緊在所述滑銷與齒輪之間；所述兩個滑槽的中心線成一夾角。
2.如權利要求1所述的齒輪齒側間隙自動補償機構，其特征在于所述兩滑槽中心線之間的夾角控制在5°~7°范圍內。
3.如權利要求1所述的齒輪齒側間隙自動補償機構，其特征在于所述兩個滑槽中有一個沿齒輪徑向布置。
專利摘要本實用新型涉及一種齒輪齒側間隙自動補償機構，其特征在于所述補償機構主要由滑銷、彈簧及位于雙齒輪上的兩個滑槽構成；所述滑銷可在所述滑槽內沿縱向滑動，頂部由安裝在齒輪端面的蓋板限位；所述彈簧壓緊在所述滑銷與齒輪之間；所述兩個滑槽的中心線成一夾角。該機構的齒側間隙可自動補償，結構簡單，并且滑銷在滑槽中處于自鎖狀態(tài)，齒輪的承載能力與彈簧的彈力無關，不受彈簧限制；不僅適用于直齒圓柱齒輪傳動，也適用于斜齒圓柱齒輪。
文檔編號F16H55/18GK2580208SQ02284069
公開日2003年10月15日 申請日期2002年11月2日 優(yōu)先權日2002年11月2日
發(fā)明者邱新橋 申請人:湖北汽車工業(yè)學院