[發(fā)明專利]電控消隙的齒輪副

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410373250.X
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104295708B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王光建;鄒帥東
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: F16H55/18
• 分類號: F16H55/18
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11129
• 代理人: 謝殿武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種齒輪嚙合副，特別涉及一種用于電控機械外力進行消隙的變齒厚齒輪嚙合副。

背景技術(shù)

齒輪傳動用于兩軸之間運動和力的傳遞，與其他機械傳動方式相比較，齒輪傳動運動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、噪聲較小、傳動效率也比較高，在各種機器和儀器中都有著廣泛的應(yīng)用。

隨著科學(xué)技術(shù)及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，以及人們對各種產(chǎn)品的高品質(zhì)要求，特別是精密傳動的發(fā)展中，對傳動精度和齒側(cè)間隙的調(diào)節(jié)和控制提出越來越高的要求。

齒輪傳動影響精度的主要是側(cè)隙，而實現(xiàn)側(cè)隙調(diào)整或者消除的方法較多，但均存在結(jié)構(gòu)和裝配比較復(fù)雜，僅實用于小功率的系統(tǒng)，往往只能消除一定的常值回差的缺點；其中雙電機驅(qū)動的雙傳動鏈消隙法和輔助力矩電機加載法兩種方式引入了電機進行調(diào)隙，調(diào)隙效果相對比較理想，但存在占用空間大和浪費驅(qū)動能源的缺點，且成本較高，對控制系統(tǒng)的要求也比較高，對控制的同步性要求很高，且增加了驅(qū)動能源。

因此，需要一種齒輪嚙合副的調(diào)隙方式，能夠?qū)崟r消除或減小齒側(cè)隙及回差，成本較低，結(jié)構(gòu)簡單，不需電機等附屬設(shè)備，占用空間小，降低驅(qū)動能源，減小換向中的傳動誤差，使操作和控制更為簡單和快速。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的提供一種電控消隙的齒輪副，能夠?qū)崟r消除或減小齒側(cè)隙及回差，成本較低，結(jié)構(gòu)簡單，不需電機等附屬設(shè)備，占用空間小，降低驅(qū)動能源，減小換向中的傳動誤差，使操作和控制更為簡單和快速。

本發(fā)明的電控消隙的齒輪副，包括齒輪Ⅰ、齒輪Ⅱ和齒輪Ⅲ，所述齒輪Ⅱ和齒輪Ⅲ同軸并列且均與齒輪Ⅰ嚙合，所述齒輪Ⅱ和齒輪Ⅲ之間具有圓周方向相對轉(zhuǎn)動的自由度；

還包括電控消隙系統(tǒng)，所述電控消隙系統(tǒng)至少包括電致變形材料制成的電致驅(qū)動塊和用于控制電致驅(qū)動塊的控制單元，電致驅(qū)動塊在電致變形的兩端分別固定連接齒輪Ⅱ和齒輪Ⅲ，用于電致變形時驅(qū)動齒輪Ⅱ和齒輪Ⅲ相對轉(zhuǎn)動消除與齒輪Ⅰ的嚙合側(cè)隙。

進一步，所述電致驅(qū)動塊通電后的變形方向沿齒輪Ⅱ和齒輪Ⅲ的圓周方向；

進一步，齒輪Ⅱ設(shè)有固定凸臺Ⅰ，齒輪Ⅲ設(shè)有固定凸臺Ⅱ，所述電致驅(qū)動塊的電致變形的兩端分別固定連接固定凸臺Ⅰ和固定凸臺Ⅱ；

進一步，所述齒輪Ⅱ沿軸向設(shè)有臺階軸，所述齒輪Ⅲ轉(zhuǎn)動配合于臺階軸，齒輪Ⅱ的固定凸臺Ⅰ固定設(shè)置于臺階軸；

進一步，所述齒輪Ⅱ和齒輪Ⅲ均為內(nèi)齒輪，所述齒輪Ⅱ的臺階軸為內(nèi)臺階軸套，所述齒輪Ⅲ轉(zhuǎn)動配合內(nèi)套于該內(nèi)臺階軸套，所述內(nèi)臺階軸套的軸向端面與齒輪Ⅲ的軸向外端面平齊，所述固定凸臺Ⅰ固定于內(nèi)臺階軸套的軸向端面，固定凸臺Ⅱ固定于齒輪Ⅲ的軸向外端面；

進一步，所述齒輪Ⅱ和齒輪Ⅲ均為外齒輪，所述齒輪Ⅲ轉(zhuǎn)動配合外套于齒輪Ⅱ形成的臺階軸，所述臺階軸的軸向端面與齒輪Ⅲ的軸向外端面平齊，所述固定凸臺Ⅰ固定于臺階軸的軸向端面，固定凸臺Ⅱ固定于齒輪Ⅲ的軸向外端面；

進一步，所述固定凸臺Ⅰ、固定凸臺Ⅱ和電致驅(qū)動塊共同組成驅(qū)動模塊，所述驅(qū)動模塊至少為兩組沿圓周方向均勻布置；

進一步，電致驅(qū)動塊與固定凸臺Ⅰ或/和固定凸臺Ⅱ之間設(shè)有用于采集電致驅(qū)動塊變形驅(qū)動產(chǎn)生的驅(qū)動力數(shù)據(jù)并將該驅(qū)動力數(shù)據(jù)傳遞至控制單元的力傳感器。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的電控消隙的齒輪副，采用具有一定圓周方向相對轉(zhuǎn)動自由度的雙聯(lián)齒輪的結(jié)構(gòu)，并采用電致變形材料作為驅(qū)動源，在需要調(diào)整側(cè)隙時，電致變形材料通電變形，使齒輪Ⅱ和齒輪Ⅲ構(gòu)成的雙聯(lián)齒輪的兩齒輪發(fā)生相對轉(zhuǎn)動而消除與共同嚙合的齒輪Ⅰ之間的側(cè)隙，從而能夠?qū)崟r消除或減小齒側(cè)隙及回差，成本較低，結(jié)構(gòu)簡單，不需電機等附屬設(shè)備，占用空間小，降低驅(qū)動能源，減小換向中的傳動誤差，使操作和控制更為簡單和快速；由于不采用傳統(tǒng)的動力源的機械力消除側(cè)隙，因而可控性以及精度較高，適合于對于精度要求較高的場合。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。

圖1為本發(fā)明內(nèi)齒輪結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2為圖1側(cè)視結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3為本發(fā)明外齒輪嚙合結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3側(cè)視結(jié)構(gòu)原理圖；

圖5為控制原理框圖。

具體實施方式