複合齒輪組合的製作方法
2023-05-15 07:04:31 1
專利名稱：複合齒輪組合的製作方法
技術領域：
本發明涉及複合齒輪組件和一種把兩個齒輪組合成複合齒輪的方法。
背景技術：
本發明涉及複合齒輪組件，更具體地說，本發明涉及一種把兩個齒輪組合成複合齒輪的方法，此方法可以作為花鍵聯接的替換方案，並且具有更高的柔性同時製造成本較低。
複合齒輪組件包括通過花鍵聯接的兩個或更多個齒輪，這在現有技術中是公知的。所述複合齒輪組件與輸入齒輪和輸出齒輪連接。在一個已有的方案中，第一齒輪包括一個帶花鍵的軸端。所述第一齒輪包括在與第二齒輪組裝前精磨的齒。一個第二齒輪包括一個帶花鍵槽的內徑，能夠以壓配合方式與第一齒輪的主軸端結合。第二齒輪的齒在組裝之前只進行粗加工，但是必須在組裝後對其進行精磨以確保與第一齒輪對準。這樣，第一齒輪和第二齒輪同軸設置，以確保第一齒輪和第二齒輪分別與輸入齒輪和輸入齒輪良好嚙合。
為了確保第一齒輪和第二齒輪對準，現有技術組合齒輪的方法中包括昂貴的研磨工藝，在此過程中，一個齒輪必須在與另一個齒輪組裝後再進行精細研磨以確保對準。更進一步地，如果要求壓配合，花鍵也必須在組裝前進行研磨。此外，通常使用花鍵方法導致剛性的齒輪組件，不允許兩個齒輪之間的自行校準。更具體地說，齒輪組件的剛性不允許第一齒輪和第二齒輪之間根據其與輸入齒輪和輸出齒輪的嚙合情況進行任何相對移動。
為此，本發明提供一種具有足夠柔性的齒輪組裝方法，可以實現自對準並允許齒輪獨立地分別製造。
發明內容
本發明的齒輪組合方法提供了一種取代花鍵聯接的方法把兩個齒輪相互連接。另外，本發明還提供一種可以自對準的複合齒輪組件。
優選的實施例包括兩個齒輪，每個齒輪各自包括互鎖結構，所述互鎖結構可以是互補的弓狀扇形，用於在齒輪間傳遞扭矩。在相應的弓狀扇形之間的間隙允許齒輪相對徑向移動，以確保齒輪與配對的齒輪以理想的方式嚙合。一個止動環插在周向分布的相應弓狀扇形中的環形槽中，把一個齒輪與另一個齒輪固定在一起。
此種創造性的齒輪結合結構使所述複合齒輪組件可以自對準。關於使所述組件可以自對準具有兩點主要的成本優勢。第一，不再需要組裝後的精加工與研磨，齒輪可以獨立地分別進行加工與研磨，從而大大降低了製造成本。第二，花鍵也不再需要了。所述互鎖結構可以在熱處理之前加工或者甚至精密鍛造，此兩種加工方法的成本都低於研磨。
所以，本發明提供了一種連接兩個齒輪的低成本方式。
從下面對本發明優選實施例的詳細描述中，本技術領域的普通技術人員可以明白本發明的各特徵及優點。下面簡要說明與詳細的說明書相對應的附圖圖1是一個帶有本發明的複合齒輪組件的反向輸入軸組件的整體立體圖。
圖2是一個複合齒輪組件的分解圖。
圖3是第一齒輪的側視圖，還設定有互鎖結構。
圖4是包括本發明複合齒輪的齒輪系。
具體實施例方式
車輛，比如公共汽車，帶有如圖1所示的反向輸入軸12，以增加對汽車中間走道中低地板的利用。所述反向輸入軸12包括一對由軸箱16支承的車輪端組件14。靠近一個車輪端組件14設有一個差速器18，車軸20把差速器18與外側的車輪端組件14連接起來。主動齒輪22安裝在車軸20的外側端部。從動齒輪24安裝在支承車輪端組件14的驅動軸26上。本發明中的複合齒輪組件28通過一個機架軸30安裝在軸箱16上，以增加從主動齒輪22傳到從動齒輪24的扭矩。為了表示清晰，齒輪的齒形在圖中沒有表示。
圖2是圖1中的複合齒輪組件28的分解圖，所述複合齒輪組件28包括一個第一齒輪40和一個第二齒輪46。所述第一齒輪或輸入齒輪40設定一第一軸A，並帶有一套第一互鎖結構44。所述第二齒輪或輸出齒輪46設定一第二軸B，並帶有一套第二互鎖結構50。第一齒輪40和第二齒輪46通過互鎖結構而實現不能相對旋轉地相互機械連接，該結構還允許在一定範圍內相對徑向移動，以實現相互對準。
第一套互鎖結構44可以是帶有第一外圓周表面52的弓形凸出部分，所述第一外圓周表面52帶有位於其中的一個第一凹槽54。與此相似，第二套互鎖結構50可以是帶有第二外圓周表面58的弓形凸出部分，在所述第二外圓周表面58包括一帶有第二圓周表面58的弓形凸出部分，所述第二圓周表面58帶有一個位於其中的第二凹槽60。本領域的一般技術人員可以理解的是，互鎖結構可以採用其它適合的形狀。第一凹槽54和第二凹槽60在安裝時相互對準，以安裝把第一齒輪40和一個第二齒輪46聯鎖的固定器56。所述固定器56可以是安置在弓形凹槽中的帶有圓形橫截面的柔性C形卡子。也可以採用其他形狀的固定器。
圖3表示所述第一齒輪40和第二齒輪46在互鎖結構處的橫截面。每個互鎖結構44是由第一外圓周表面52設定的一個弓狀扇形，內表面與機架軸30和相對的面62相連。第二齒輪46的互鎖結構50與此類似。第一互鎖結構44和第二互鎖結構50交錯設置使得第一齒輪40的第一互鎖結構44和第二齒輪46的第二互鎖結構50嚙合。相對面62設定一個與軸線A和軸線B相交的平面，有助於齒輪之間的相對徑向移動。軸線A和軸線B可以位於所述平面內。雖然圖中每個齒輪帶有四個弓狀扇形，但是也可以採用其它適宜的個數。
在所述齒輪的互鎖之間有一個間隙64，用於齒輪間的相對移動。所述間隙64的尺寸設置允許齒輪間的相對徑向移動，從而使得齒輪可以自動對準以實現嚙合齒輪之間的理想嚙合。但是，為了避免第一齒輪40和第二齒輪46之間運轉時產生過大的噪音，應該儘量減小間隙64。
圖4還示出一個齒輪系。主動齒輪22設定一第三軸C。所述主動齒輪22安裝在驅動軸20上以提供扭矩輸入。扭矩通過主動齒輪22傳送到複合齒輪組件28減速後再傳送到從動齒輪24，所述從動齒輪24設定一第四軸D。複合齒輪組件28可以由軸承支承在機架軸30上，未圖示。從動齒輪24安裝在驅動軸26上，把減速後的扭矩輸出。
如圖3所示，間隙64用於實現第一齒輪40的第一軸A和第二齒輪46的第二軸B的相對移動。此外，第一軸A可以相對於第三軸C移動。更進一步地，由第二齒輪46設定的第二軸B可以相對於第四軸D移動。這些軸之間的相對移動可以改善主動齒輪22和第一齒輪40之間的嚙合以及從動齒輪24和第二齒輪46之間的嚙合。
前述的描述具有例證性，不是限定本發明的範圍。根據以上描述的內容，可以對本發明進行許多的修改與變形。本發明的優選實施例已經公開如上，但是本領域的普通技術人員會公認可以在本發明的範圍內對其進行某些修改。因此，上述的優選實施例只是用於幫助理解所附的權利要求，並且包含在所附的權利要求之中，本發明可以採用不同於以上具體說明的方式實施。基於以上原因，本發明的真正範圍與內容應該根據所附的權利要求來確定。
權利要求
1.一種齒輪組件，包括設定第一軸線的第一齒輪和設定第二軸線的第二齒輪；和分別設置在所述第一齒輪和第二齒輪上的第一互鎖結構和第二互鎖結構，所述互鎖結構相互嚙合以在所述第一齒輪和第二齒輪之間傳遞扭矩，在所述第一互鎖結構和第二互鎖結構之間有一個間隙，允許所述第一軸線和第二軸線相對移動。
2.如權利要求1所述的齒輪組件，其特徵在於所述的相對移動是徑向的。
3.如權利要求1所述的齒輪組件，其特徵在於所述第一互鎖結構和第二互鎖結構分別包括對應設置的第一凸出部分和第二凸出部分。
4.如權利要求3所述的齒輪組件，其特徵在於所述第一凸出部分和第二凸出部分是弓狀扇形。
5.如權利要求4所述的齒輪組件，其特徵在於所述弓狀扇形進一步地由位於與所述第一軸線和第二軸線相交的平面中的表面限定。
6.如權利要求3所述的齒輪組件，其特徵在於所述第一齒輪和第二齒輪設定的相對表面垂直於所述第一軸線、第二軸線和與所述表面鄰接外圓周表面。
7.如權利要求1所述的齒輪組件，其特徵在於進一步包括一個與所述第一互鎖結構和第二互鎖結構接合的固定器，所述固定器使所述互鎖結構固定在一起。
8.如權利要求7所述的齒輪組件，其特徵在於所述第一互鎖結構和第二互鎖結構的表面帶有凹槽，所述固定器安裝在所述凹槽中。
9.如權利要求8所述的齒輪組件，其特徵在於所述表面是所述凸出部分的外圓周表面。
10.如權利要求7所述的齒輪組件，其特徵在於所述固定器是C形的。
11.一種齒輪系，包括一根軸；由所述軸支承並在軸上旋轉的相互鄰接的輸入和輸出齒輪，所述輸入和輸出齒輪分別設定第一軸線和第二軸線；第一互鎖結構和第二互鎖結構，所述互鎖結構分別設定在所述輸入齒輪和輸出齒輪上並相互嚙合，以在所述輸入齒輪和輸出齒輪之間傳遞扭矩，在所述第一互鎖結構和第二互鎖結構之間留有間隙，允許所述第一軸線和第二軸線相對移動；和一將所述第一互鎖結構和第二互鎖結構固定在一起的固定器。
12.如權利要求11所述的齒輪系，其特徵在於所述的相對移動是徑向的。
13.如權利要求11所述的齒輪系，其特徵在於進一步地包括一個主動齒輪，所述主動齒輪設定一大體上平行於所述第一軸線的第三軸線，所述主動齒輪安裝在一主動軸上並與所述輸入齒輪嚙合以傳遞扭矩，所述第三軸線可以相對於所述第一軸線移動以在所述主動齒輪和輸入齒輪間實現理想嚙合；和一個從動齒輪，所述從動齒輪設定一大體上平行於所述第二軸線的第四軸線，所述從動齒輪安裝在一從動軸上並與所述輸出齒輪嚙合以傳遞扭矩，所述第四軸線可以相對於所述第二軸線移動以在所述從動齒輪和輸出齒輪間實現理想嚙合。
14.一種裝配複合齒輪的方法，包括下列步驟(a)預備分別帶有互鎖結構的第一齒輪和第二齒輪；(b)把所述臨近的互鎖結構相互對準；和(c)採用一固定器固定所述互鎖結構，以在所述第一齒輪和所述第二齒輪間傳遞扭矩。
全文摘要
一種包括兩個齒輪的複合齒輪組件，每個齒輪都包括互鎖結構，所述互鎖結構可以是互補的弓狀扇形，用於在所述齒輪間傳遞扭矩。在所述相應的弓狀扇形之間有一個間隙，其允許所述齒輪相對徑向移動，從而確保所述齒輪能與其嚙合的齒輪理想嚙合。在相應弓狀扇形中周向布置的環形槽中插有固定器，把所述的兩個齒輪固定在一起。
文檔編號F16D3/04GK1550694SQ200410038109
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月8日 優先權日2003年5月2日
發明者勞倫斯·布瑞爾, 布萊恩·戴維·希斯, 託馬斯·多佩克·瓦雷拉, 多佩克 瓦雷拉, 戴維 希斯, 勞倫斯 布瑞爾 申請人:阿文美馳技術有限責任公司