一種剛度易控的柔性消隙齒輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種剛度易控的柔性消隙齒輪，包括沿在傳動軸的軸向貼合連接的第一錯位齒輪和第二錯位齒輪，第一錯位齒輪和第二錯位齒輪與傳動軸之間還連接有軸套；軸套與第一錯位齒輪連接位置處配對有鍵槽，配對的鍵槽之間連接有鍵；軸套與第二錯位齒輪連接部位還設(shè)置有凸臺，凸臺以及套在其外的第二錯位齒輪的對應(yīng)位置沿周向方向上至少設(shè)置有一個配對的貫通凹槽，軸套內(nèi)與每一對配對的貫通凹槽之間連接有一塊板彈簧；第二錯位齒輪上的貫通凹槽與第一錯位齒輪上的鍵槽沿周向相對錯位；本發(fā)明簡化了柔性消隙齒輪連接結(jié)構(gòu)，并克服了齒輪副嚙合齒側(cè)法向接觸壓力的難以有效保證的問題，柔性消除了齒側(cè)間隙，消除了齒輪沖擊噪音。
【專利說明】一種剛度易控的柔性消隙齒輪

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及齒輪應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種剛度易控的柔性消隙齒輪。

【背景技術(shù)】
[0002]對于精密齒輪傳動和高速重載齒輪傳動裝置而言，齒輪傳動的沖擊、振動和噪聲是評價其性能的重要指標。齒側(cè)隙是齒輪傳動產(chǎn)生沖擊、振動和噪聲的重要原因之一。
[0003]為消除嚙合輪齒的齒側(cè)隙，降低齒輪傳動的沖擊、振動和噪聲，消隙齒輪應(yīng)運而生?，F(xiàn)有技術(shù)中的消隙齒輪按其上兩個錯位齒輪的連接方式不同通常分為剛性消隙齒輪和柔性消隙齒輪兩大類。剛性消隙齒輪，其上兩個錯位齒輪通過固定連接的方式聯(lián)接成為一個剛性構(gòu)件；柔性消隙齒輪，其上兩個錯位齒輪通過安裝在其間的柔性元件形成柔性聯(lián)接。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的消隙齒輪都存在一定的缺陷?，F(xiàn)有的剛性消隙齒輪，兩個錯位齒輪之間的錯位角度需要預(yù)先調(diào)整，調(diào)整完成以后，兩個錯位齒輪之間的錯位角度將固定不變。從而導(dǎo)致其不能滿足因齒輪副周節(jié)誤差、齒面磨損等誤差因素對兩個錯位齒輪之間的錯位角度提出的即時變化的要求，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整操作繁瑣；現(xiàn)有的柔性消隙齒輪，從原理上都可以確保為適應(yīng)齒輪副周節(jié)誤差、齒面磨損等誤差因素對兩個錯位齒輪之間的錯位角度提出的即時變化的要求。事實上，齒輪副嚙合齒側(cè)間的接觸壓力大小對于減小沖擊振動、降低噪聲的效果以及齒輪副承載能力和工作壽命至關(guān)重要。
[0005]現(xiàn)有的柔性消隙齒輪大多采用液壓油缸或螺旋彈簧或橡膠彈簧等作為柔性元件。采用液壓油缸作為柔性元件的柔性消隙齒輪，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體尺寸較大，使用空間范圍受到限制；采用螺旋彈簧或橡膠彈簧作為柔性元件的柔性消隙齒輪，因為彈簧預(yù)壓行程受限、彈簧剛度系數(shù)難以把控等原因致使齒輪副嚙合齒側(cè)間所必須的法向接觸壓力的難以得到有效保證，進而導(dǎo)致齒輪副消除沖擊、振動和噪聲的效果大打折扣，或是齒輪副的承載能力和工作壽命大大降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種剛度易控的柔性消隙齒輪，其目的在于簡化柔性消隙齒輪連接結(jié)構(gòu)，并克服齒輪副嚙合齒側(cè)間法向接觸壓力的難以有效保證的問題。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種剛度易控的柔性消隙齒輪，包括沿在傳動軸的軸向貼合連接的第一錯位齒輪和第二錯位齒輪，第一錯位齒輪和第二錯位齒輪與傳動軸之間還連接有軸套；軸套與第一錯位齒輪連接位置處配對有鍵槽，配對的鍵槽之間連接有鍵；軸套與第二錯位齒輪連接部位還設(shè)置有凸臺，凸臺以及套在其外的第二錯位齒輪的對應(yīng)位置沿周向方向上至少設(shè)置有一個配對的貫通凹槽，軸套內(nèi)與每一對配對的貫通凹槽之間連接有一塊板彈簧；第二錯位齒輪上的貫通凹槽與第一錯位齒輪上的鍵槽沿周向相對錯位。本發(fā)明的柔性消隙齒輪在軸套與第一錯位齒輪的連接位置處配置有配對的鍵槽，并在其內(nèi)連接鍵，以起到活動連接第一錯位齒輪、第二錯位齒輪的作用；此外在軸套與第二錯位齒輪連接的部位配置有至少一對配對的貫通凹槽，并在貫通凹槽、內(nèi)放置板彈簧，而且將貫通凹槽與鍵槽沿軸向上錯位，使得第二錯位齒輪在受力后，在板彈簧的連接和緩沖作用下可沿貫通凹槽的周向運動，達到柔性消除齒側(cè)間隙的目的。當齒輪副運轉(zhuǎn)時，可保證無間隙嚙合，消除了齒輪沖擊噪音，而且板彈簧的剛性可精確控制，進而可以精確控制齒側(cè)間的接觸應(yīng)力以確保齒輪嚙合輪齒間的良好接觸條件，也就是說在第一、第二錯位齒輪的軸向上錯開一個角度，相當于增大了齒厚度，從而增加了齒輪的剛度的可控性。
[0008]優(yōu)選地，第二錯位齒輪上的貫通凹槽沿徑向外側(cè)部分的寬度與板彈簧的厚度一致，而沿徑向內(nèi)側(cè)部分的寬度大于板彈簧的厚度，從而為板彈簧的周向彈性變形提供足夠的空間。
[0009]優(yōu)選地，板彈簧與配對的貫通凹槽的數(shù)量相同，為個1、2個或多個，沿周向均布，從而達到較好的均勻性。
[0010]優(yōu)選地，軸套連接板彈簧的外部連接有第一、第二彈簧擋圈，以便固定軸套和第二錯位齒輪。
[0011]優(yōu)選地，軸套與第一錯位齒輪的還設(shè)置有調(diào)整墊片，以便調(diào)整該齒輪的軸向連接位置。
[0012]優(yōu)選地,第一錯位齒輪和第二錯位齒輪的齒寬的寬度沿徑向變化,齒寬較寬,輪轂稍窄，以便安裝第一彈性擋圈、第二彈性擋圈和調(diào)整墊片。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的柔性消隙齒輪在軸套與第一錯位齒輪的連接位置處配置有配對的鍵槽，并在其內(nèi)連接鍵，以起到活動連接第一錯位齒輪、第二錯位齒輪的作用；此外在軸套與第二錯位齒輪連接的部位配置有至少一對配對的貫通凹槽，并在貫通凹槽內(nèi)放置板彈簧，而且將貫通凹槽與鍵槽沿軸向上錯位，使得第二錯位齒輪在受力后，在板彈簧的連接和緩沖作用下可沿貫通凹槽的周向運動，達到柔性消除齒側(cè)間隙的目的。當齒輪副運轉(zhuǎn)時，可保證無間隙嚙合，消除了齒輪沖擊噪音，而且板彈簧的剛性可精確控制，進而可以精確控制齒側(cè)間的接觸應(yīng)力以確保齒輪嚙合輪齒間的良好接觸條件，也就是說在第一、第二錯位齒輪的軸向上錯開一個角度，相當于增大了齒厚度，從而增加了齒輪的剛度的可控性。
[0014]本發(fā)明簡化了柔性消隙齒輪連接結(jié)構(gòu)，并克服了齒輪副嚙合齒側(cè)間法向接觸壓力的難以有效保證的問題，柔性消除了齒側(cè)間隙，消除了齒輪沖擊噪音，并有較好的可控性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為一種剛度易控的柔性消隙齒輪的實施例1的主視圖；
圖2為圖1的A-A剖視圖；
圖3為一種剛度易控的柔性消隙齒輪的爆炸圖；
圖4為一種剛度易控的柔性消隙齒輪的實施例2的主視圖；
圖5為圖4的A-A剖視圖；
圖6為一種剛度易控的柔性消隙齒輪的實施例3的主視圖；
圖7為圖6的A-A剖視圖。

【具體實施方式】
[0016]為了加深對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限定。
[0017]實施例1
本實施例1設(shè)計的是一種剛度易控的柔性消隙齒輪。具體結(jié)構(gòu)如下。
[0018]如圖1、2和3所示，本實施例1的一種剛度易控的柔性消隙齒輪，包括沿在傳動軸9的軸向貼合連接的第一錯位齒輪I和第二錯位齒輪2，第一錯位齒輪I和第二錯位齒輪2與傳動軸9之間還連接有軸套4 ;軸套4與第一錯位齒輪I連接位置處配對的鍵槽41、11，配對的鍵槽41、11之間連接有鍵5 ;軸套4與第二錯位齒輪2連接部位還設(shè)置有凸臺42，凸臺42以及套在其外的第二錯位齒輪2的對應(yīng)位置沿周向方向上至少設(shè)置有一個配對的貫通凹槽421、21，軸套4內(nèi)與每一對配對的貫通凹槽421、21之間連接有一塊板彈簧3 ;第二錯位齒輪2上的貫通凹槽21與第一錯位齒輪2上的鍵槽11沿周向相對錯位。本發(fā)明的柔性消隙齒輪在軸套4與第一錯位齒輪I的連接位置處配置有配對的鍵槽41、11，并在其內(nèi)連接鍵5，以起到活動連接第一錯位齒輪1、第二錯位齒輪2的作用；此外在軸套4與第二錯位齒輪2連接的部位配置有至少一對配對的貫通凹槽421、21，并在貫通凹槽421、21內(nèi)放置板彈簧3，而且將貫通凹槽21與鍵槽11沿軸向上錯位，使得第二錯位齒輪2在受力后，在板彈簧3的連接和緩沖作用下可沿貫通凹槽21的周向運動，達到柔性消除齒側(cè)間隙的目的。當齒輪副運轉(zhuǎn)時，可保證無間隙嚙合，消除了齒輪沖擊噪音，而且板彈簧3的剛性可精確控制，進而可以精確控制齒側(cè)間的接觸應(yīng)力以確保齒輪嚙合輪齒間的良好接觸條件，也就是說在第一、第二錯位齒輪的軸向上錯開一個角度，相當于增大了齒厚度，從而增加了齒輪的剛度的可控性。
[0019]第二錯位齒輪2上的貫通凹槽21沿徑向外側(cè)部分的寬度211與板彈簧3的厚度一致，而沿徑向內(nèi)側(cè)部分的寬度212大于板彈簧3的厚度，從而為板彈簧3的周向彈性變形提供足夠的空間。板彈簧3與配對的貫通凹槽421、21的數(shù)量相同，為I個、2個或多個，沿周向均布，從而達到較好的均勻性。軸套4連接板彈簧3的外部連接有第一、第二彈簧擋圈6和7，以便固定軸套4和第二錯位齒輪2。軸套4與第一錯位齒輪I的還設(shè)置有調(diào)整墊片8,以便調(diào)整該齒輪的軸向連接位置。第一錯位齒輪I和第二錯位齒輪2的齒寬的寬度沿徑向變化，齒寬較寬，輪轂稍窄，以便安裝第一彈性擋圈6、第二彈性擋圈7和調(diào)整墊片8。
[0020]軸套4的兩端分別穿過第一錯位齒輪1、第二錯位齒輪2和調(diào)整墊片8的中心孔，且軸套4穿過的第一錯位齒輪1、第二錯位齒輪2和調(diào)整墊片8的中心孔的兩端分別通過第一側(cè)彈性擋圈6、第二側(cè)彈性擋圈7與第一錯位齒輪I和第二錯位齒輪2卡緊，以使第一錯位齒輪1、第二錯位齒輪2、板彈簧3、軸套4和調(diào)整墊片8軸向連接在一起；第一次側(cè)齒輪I通過鍵與軸套4周向連接；第二錯位齒輪2通過安裝在軸套4的凸臺上的軸向凹槽以及第二錯位齒輪2輪輻上的軸向凹槽內(nèi)的板彈簧3與軸套4周向連接；軸套4可插入傳動軸9，傳動軸通過軸套4帶動整個剛度易控的柔性消隙齒輪旋轉(zhuǎn)；軸套4凸臺上的軸向凹槽和第二錯位齒輪2輪輻式的軸向凹槽分別沿軸向均勻分布3個，也可以設(shè)為沿軸向均勻分布I個、2個或多個。第一錯位齒輪I和第二錯位齒輪2的寬度沿徑向變化,齒寬較寬,齒轂稍窄，以便安裝彈性擋圈6、7和調(diào)整墊片8，且使結(jié)構(gòu)緊湊。
[0021]第一錯位齒輪I齒轂上鍵槽與第二錯位齒輪2輪輻上軸向凹槽沿周向相對錯位，所以裝配后第一錯位齒輪I與第二錯位齒輪2在周向也相對錯位，且第二錯位齒輪2與軸套4周向用板彈簧3連接，因此第二錯位齒輪2受力后可在板彈簧3的彈性變形內(nèi)沿周向轉(zhuǎn)動，達到柔性消除齒側(cè)間隙的目的，當齒輪副運轉(zhuǎn)時，可保證無間隙嚙合，消除了齒輪沖擊噪音，而且，板彈簧3的剛性可精確控制，進而可以精確控制齒側(cè)間的接觸應(yīng)力以確保齒輪嚙合輪齒間的良好接觸條件，另外，該本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，整體尺寸較小，使用范圍較廣。
[0022]實施例2
如圖4和圖5所示，本實施例2的一種剛度易控的柔性消隙齒輪與實施例1所述的剛度易控的柔性消隙齒輪不同之處在于第二錯位齒輪與第一錯位齒輪、板彈簧以及軸套間的軸向固定連接布置，即調(diào)整墊片和第二側(cè)彈性擋圈的布置位置不同，軸套凸臺結(jié)構(gòu)不同。
[0023]本實施例中軸套上的凸臺呈階梯狀，端部直徑較大，以便沿軸向?qū)⒌诙e位齒輪定位；第二側(cè)彈性擋圈裝在第二錯位齒輪輪輻內(nèi)的彈性擋圈槽內(nèi)，以便沿軸向?qū)鍙椈裳剌S向固定。
[0024]本實施例的剛度易控的柔性消隙齒輪與實施例1效果相同。
[0025]實施例3
如圖6和圖7本實施例3的一種剛度易控的柔性消隙齒輪與實施例1、實施例2所述的剛度易控的柔性消隙齒輪不同之處在于第二錯位齒輪和軸套的結(jié)構(gòu)稍有不同，本實施例中第二錯位齒輪沿軸向左右對稱，軸套稍長。
[0026]本實施例中第二錯位齒輪沿軸向左右對稱，軸套稍長但結(jié)構(gòu)不變，以便留有彈性擋圈的勾槽，裝配方式與實施例1相同。
[0027]本實施例的剛度易控的柔性消隙齒輪，所述第二錯位齒輪可調(diào)整裝配方向，以便適應(yīng)另一方向柔性消隙要求。
[0028]本發(fā)明簡化了柔性消隙齒輪連接結(jié)構(gòu)，并克服了齒輪副嚙合齒側(cè)法向接觸壓力的難以有效保證的問題，消除了柔性齒側(cè)間隙，消除了齒輪沖擊噪音，并有較高的可控性。
[0029]本發(fā)明的實施例公布的是較佳的實施例，但并不局限于此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，極易根據(jù)上述實施例，領(lǐng)會本發(fā)明的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本發(fā)明的精神，都在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種剛度易控的柔性消隙齒輪，包括沿在傳動軸(9)的軸向貼合連接的第一錯位齒輪(I)和第二錯位齒輪(2)，其特征在于:所述第一錯位齒輪(I)和第二錯位齒輪(2)與傳動軸(9)之間還連接有軸套(4);所述軸套(4)與第一錯位齒輪(I)連接位置處配對有鍵槽(41,11),所述配對的鍵槽(41，11)之間連接有鍵(5 );所述軸套(4)與第二錯位齒輪(2)連接部位還設(shè)置有凸臺(42 )，所述凸臺(42 )以及套在其外的第二錯位齒輪(2 )的對應(yīng)位置沿周向方向上至少設(shè)置有一個配對的貫通凹槽(421，21)，所述軸套(4)內(nèi)與每一對配對的貫通凹槽(421，21)之間連接有一塊板彈簧(3);所述第二錯位齒輪(2)上的貫通凹槽(21)與第一錯位齒輪(2 )上的鍵槽(11)沿周向相對錯位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剛度易控的柔性消隙齒輪，其特征在于:所述第二錯位齒輪(2)上的貫通凹槽(21)沿徑向外側(cè)部分的寬度(211)與所述板彈簧(3)的厚度一致，而沿徑向內(nèi)側(cè)部分的寬度(212)大于板彈簧(3)的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種剛度易控的柔性消隙齒輪，其特征在于:所述的板彈簧(3)與配對的貫通凹槽(421，21)的數(shù)量相同，沿周向均布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剛度易控的柔性消隙齒輪，其特征在于:所述軸套(4)連接板彈簧(3 )的外部連接有第一、第二彈簧擋圈(6，7 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種剛度易控的柔性消隙齒輪，其特征在于:所述軸套(4)與第一錯位齒輪(I)的還設(shè)置有調(diào)整墊片(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剛度易控的柔性消隙齒輪，其特征在于:所述第一錯位齒輪(I)和所述第二錯位齒輪(2)的齒寬的寬度沿徑向變化,齒寬較寬,輪轂稍窄，以便安裝所述第一彈性擋圈(6)、第二彈性擋圈(7)和調(diào)整墊片(8)。
【文檔編號】F16H55/18GK104455319SQ201410726059
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】張 杰, 馬兆允 申請人:南京工程學院