[發明專利]消隙斜齒圓柱齒輪

有效

• 申請號: 201610286385.1
• 申請日: 2016-05-03
• 公開（公告）號: CN105864397B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 高志堅
• 申請（專利權）人: 常州機電職業技術學院
• 主分類號: F16H55/18
• 分類號: F16H55/18
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所32225
• 代理人: 孫彬

技術領域

本發明涉及齒輪傳動技術領域，具體涉及一種消隙斜齒圓柱齒輪。

背景技術

齒輪與齒輪的嚙合均有齒側間隙，當齒輪傳動副需要正反轉動的情況下，會產生一定的空回量，降低傳動精度。因此，在需要精確傳動的裝置中，須使用能消除齒側間隙的齒輪以便消除空回量。消隙斜齒圓柱齒輪就是一種常用的能消除齒側間隙的齒輪。申請號為CN200810234599.X的專利公開了斜齒輪及其消隙結構，其特征是：將斜齒輪沿斜齒輪橫截面分成分體式兩部分，在兩部分之間設置在常態時使得該兩部分沿軸向分離的彈性元件，該兩部分在周向成傳力連接；所述彈性元件為螺旋圓柱彈簧，有多個，均布在斜齒輪的周向；所述傳力連接的結構是：至少一平行于斜齒輪軸線的轉軸同時穿過在所述兩部分上所開的孔，所述轉軸為多個，均布在斜齒輪的周向。這種消隙結構的斜齒輪的工作原理是：在螺旋圓柱彈簧的彈性力驅動下，分成分體式兩部分的斜齒輪沿軸向分離，會產生相當于增加斜齒輪齒厚的效果，當這種消隙結構的斜齒輪與其他斜齒輪嚙合時會使嚙合齒側間隙消除從而達到消隙的目的。因為斜齒輪嚙合傳動時會產生軸向力，斜齒輪的螺旋角越大，嚙合傳動時所產生的軸向力越大，所以這種消隙結構的斜齒輪的缺點是：傳動時的軸向力不能超過螺旋圓柱彈簧的彈性力。當這種消隙結構的斜齒輪的螺旋角較大時，傳動時的軸向力可能會超過彈簧的彈性力，軸向力推動分成分體式兩部分的斜齒輪沿軸向靠近，又重新產生嚙合齒側間隙。

發明內容

本發明的目的是提供一種新穎的消隙斜齒圓柱齒輪，這種消隙斜齒圓柱齒輪傳動時能承受較大的軸向力，因而螺旋角可以設計得比較大，不會因為軸向力較大而重新產生嚙合齒側間隙，輪齒磨損后能自動補償嚙合齒側間隙。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種消隙斜齒圓柱齒輪，沿垂直于斜齒輪軸線的截面將斜齒輪分成左半齒輪、右半齒輪兩部分，在左半齒輪與右半齒輪之間設置能使左半齒輪與右半齒輪沿軸向分離的彈性元件，其特征是：包括墊環、滑柱、調節螺母，所述墊環呈圓環狀，墊環有凹形錐面，墊環鑲嵌在左半齒輪或右半齒輪上且錐面朝外，墊環與左半齒輪或右半齒輪同軸；所述滑柱的外形為橫截面呈“O”形的柱體，滑柱的一個端面設有螺桿，在滑柱上沿縱向開有兩條斜底槽，斜底槽靠近螺桿的一側的槽深而遠離螺桿的一側的槽淺；所述左半齒輪與右半齒輪都沿軸向開有橫截面呈“O”形的O形孔，滑柱裝在左半齒輪與右半齒輪的O形孔內，并保持滑柱的一部分在左半齒輪的O形孔內而另一部分在右半齒輪的O形孔內，形成左半齒輪與右半齒輪傳扭連接，滑柱能在O形孔內滑移，使左半齒輪與右半齒輪能發生軸向移動；所述彈性元件是用桿狀彈性材料彎制成“∩”形的∩形彈簧，∩形彈簧的兩個端腳分別插入兩個滑柱的斜底槽內并能沿斜底槽傾斜的底面滑移；所述調節螺母旋在滑柱的螺桿上，旋緊調節螺母，迫使滑柱沿左半齒輪與右半齒輪的O形孔向有調節螺母的方向滑移，斜底槽的底面將∩形彈簧的端腳向槽口方向頂起，使∩形彈簧發生彈性變形并沿斜齒輪徑向向外擴張，∩形彈簧向外擴張擠壓到墊環的錐面，推動左半齒輪與右半齒輪沿軸向分離，從而達到消隙的目的。修配墊環的厚度，可調整左半齒輪與右半齒輪沿軸向分離的距離。本發明所述的消隙斜齒圓柱齒輪在傳動時的軸向力，可能會驅使左半齒輪與右半齒輪沿軸向靠近，墊環的錐面擠壓∩形彈簧，克服∩形彈簧的彈性力推動∩形彈簧向里收縮彈性變形，但是，因為墊環的錐面的錐角越大，推動∩形彈簧向里收縮彈性變形所需的軸向力越大，當墊環的錐面的錐角大到一定程度時，會產生自鎖效應，墊環的錐面推不動∩形彈簧向里收縮，所以，只要選擇合適的墊環的錐面的錐角，就能達到軸向力推不動左半齒輪與右半齒輪沿軸向靠近、不會重新產生嚙合齒側間隙的目的。故本發明所述的消隙斜齒圓柱齒輪傳動時能承受較大的軸向力，因而螺旋角可以設計得比較大。輪齒磨損后，會因輪齒磨損而產生嚙合齒側間隙，此時，∩形彈簧在彈性力的驅動下繼續向外擴張并擠壓墊環，推動左半齒輪與右半齒輪沿軸向分離，自動補償嚙合齒側間隙。

作為改進，本發明所述的一種消隙斜齒圓柱齒輪還包括銷栓、螺母，所述銷栓的一端設有徑向尺寸比銷栓直徑更大的柱體而另一端加工有螺紋，銷栓開有垂直于銷栓軸線的通孔；所述左半齒輪與右半齒輪都沿軸向開有與銷栓配合的孔且銷栓同時穿過左半齒輪與右半齒輪的孔，使左半齒輪與右半齒輪能傳遞更大扭矩；所述螺母旋在銷栓的螺紋上，銷栓和螺母限制左半齒輪與右半齒輪沿軸向可分離的最大距離；所述∩形彈簧穿過銷栓的通孔，使∩形彈簧對銷栓的轉動形成約束。