可調側隙變厚齒輪傳動副的製作方法

2023-10-06 09:23:39

專利名稱：可調側隙變厚齒輪傳動副的製作方法
技術領域：
本發明涉及廣泛應用於工業各領域的齒輪傳動副，特別是對傳動精度和回差要求高的齒輪傳動副。
背景技術：
齒輪傳動是廣泛公知的應用於工業各領域的傳動方式，隨著生產技術的發展和高品質產品需求，對傳動精度和回差即齒側間隙提出了新的要求。公知的齒輪傳動的齒側間隙的控制方法和技術有1)變齒厚斜齒輪傳動，在滾齒機上滾切斜齒輪時，如果滾刀既沿軸向作進給運動也同時作微量的徑向進給，將嚙合齒輪副的分度圓柱面製成帶有小錐度的圓錐面，可形成變齒厚斜齒輪，調整嚙合齒輪副兩齒輪在軸向的相對位置即可達到消除齒側間隙的目的。但嚙合齒輪副的分度圓為帶有小錐度的圓錐面，因此齒輪輪齒磨損後齒側間隙不能補償，同時加工時對齒輪的齒厚及齒距公差要求較嚴。文獻「變厚斜齒輪」(舒長生《傳動技術》2000年第4期p16-20)介紹了變齒厚斜齒輪傳動進行了描述。2)雙齒輪錯齒傳動，兩個齒輪參數相同的薄片齒輪與另外一個寬齒輪相嚙合構成齒輪副。兩個薄片齒輪套裝在一起，通過彈簧使兩個薄片齒輪錯位，分別與寬齒輪的齒槽左右側貼緊，消除了齒側間隙。專利申請號US5400672A提出的發明即是此類型的雙齒輪錯齒傳動。在雙齒輪錯齒傳動類型中，無論正向或反向旋轉，都因分別只有一個薄片齒輪承受轉矩，所以承載能力受到限制，同時由於採用了彈性元件其傳動剛度亦受到限制。這種調整法結構較複雜，對齒輪的齒厚和齒距要求相對較低。

發明內容
本發明為克服上述現有技術的不足，提出了一種可調側隙變厚齒輪傳動副，解決齒輪的無側隙的精密傳動，能補償輪齒磨損後產生的齒側間隙，同時提高承載能力和傳動剛度。
為了實現上述發明目的，本發明技術解決方案是分度圓為柱形的一個齒輪的齒廓從齒長的中部分別向齒的兩端端面軸向逐漸變厚和變薄，分度圓為柱形的另一個齒輪的齒廓從齒長的中部分別向齒的兩端端面軸向逐漸變薄和變厚，一個齒輪的輪齒變厚端和變薄端與另一齒輪的輪齒變薄端和變厚端對應嚙合構成可調側隙變厚齒輪傳動副，通過軸線平行地調整該齒輪副兩齒輪之間軸向的相對位置即可調整控制該齒輪傳動副傳動側隙，即可使該齒輪副的傳動側隙控制為非常小或處於零側隙狀態。
本發明與已有技術相比，具有如下技術效果首先，通過控制齒輪副軸向相對位置即可調整其傳動側隙，同時，該齒輪傳動副的齒輪齒廓出現磨損後，仍能通過調整齒輪副軸向相對位置來補償由磨損產生的齒側隙。其次，由於可調側隙變厚齒輪傳動副的齒輪齒廓是軸向變厚的，其分度圓是柱形而非圓錐形，因而，與變齒厚斜齒輪傳動類型比較，生產製造容易。第三，可調側隙變厚齒輪傳動副的齒輪是整體參與傳動，與雙齒輪錯齒傳動比較提高了承載能力和傳動剛度。


圖1為本發明的外嚙合齒輪傳動副立體圖。
圖2為本發明的外嚙合齒輪傳動副構成的可調側隙變厚齒輪傳動裝置剖視圖。
圖3為本發明一個齒輪的局部輪齒三維圖。
圖4為直線形變厚齒輪一個齒的俯視圖；圖5為單齒面變厚齒輪一個齒的俯視圖；圖6為鼓形變厚齒輪一個齒的俯視圖；圖7為凹形變厚齒輪一個齒的俯視圖。
圖8本發明齒輪傳動副中齒輪1與齒輪2的嚙合關係圖。
圖9為一對直線形變厚齒輪嚙合副的嚙合關係剖視圖；圖10為直線形變厚齒輪與鼓形變厚齒輪嚙合副的嚙合關係剖視圖；圖11為一對鼓形變厚齒輪嚙合副的嚙合關係剖視圖；圖12為鼓形變厚齒輪與凹形變厚齒輪嚙合副的嚙合關係剖視圖。
在圖1和圖2中1，2-齒輪 3-端蓋 4-軸 5-軸承6-箱體 7-軸承 8-端蓋 9-密封10-軸承11-調隙螺紋端蓋 12-軸承 13-調隙螺紋端蓋14-密封15-軸具體實施方式
如圖1所示，分度圓為柱形的齒輪1的齒廓從齒長的中部分別向齒的兩端端面軸向逐漸變厚和變薄，與齒輪1嚙合的分度圓為柱形的另一個齒輪2的齒廓從齒長的中部分別向齒的兩端端面軸向逐漸變薄和變厚，齒輪1的輪齒變厚端和變薄端與齒輪2的輪齒變薄端和變厚端相嚙合構成可調側隙變厚齒輪傳動副；通過本發明可調側隙變厚齒輪傳動裝置中的調隙環節，如圖2所示的調隙螺紋端蓋11和13，可調整該齒輪副兩齒輪1和2之間軸向的相對位置即可調整控制該齒輪傳動副傳動側隙，實現無側隙的精密傳動。
圖3中，gfg』f』為分度圓柱面，在齒輪齒長中部一斷面AOB上的齒廓為非變厚的齒型，前端為變厚輪齒增厚端，後端為變厚輪齒減薄端，齒輪輪齒軸向工作段上的任意斷面上輪齒的齒高相等，在分度圓柱面上輪齒右側面的齒廓軸向變厚量為α、輪齒左側面的齒廓軸向變厚量為β，或在分度圓柱面上輪齒兩側面的齒廓軸向變厚量為相同的軸向變厚量β＝α，即輪齒左右齒面軸向變厚量可以是不同的，也可以是相同的。當分度圓柱面上輪齒的齒廓軸向變厚量為定值時，則為直線形變厚齒輪，如圖4；當在分度圓柱面上輪齒僅一個側面的齒廓軸向變厚量為α，即為僅有單齒面軸向變厚，如圖5；當分度圓柱面上輪齒的齒廓軸向變厚量為變量時，為曲線變厚齒輪，曲線變厚齒輪有鼓形變厚齒輪，如圖6，凹形變厚齒輪，如圖7。
可選擇可調側隙變厚齒輪傳動副的不同嚙合方式。圖9為一對直線形變厚齒輪嚙合副；圖10為直線形變厚齒輪與鼓形變厚齒輪嚙合副；圖11為一對鼓形變厚齒輪嚙合副；圖12為鼓形變厚齒輪與凹形變厚齒輪嚙合副。
可調側隙變厚齒輪傳動副可選擇為圓柱齒輪嚙合傳動副，或非圓齒輪嚙合傳動副；在此兩種選擇基礎上可進一步選擇為外嚙合齒輪傳動副，或內嚙合齒輪傳動副，或齒輪齒條嚙合傳動副，或斜齒齒輪嚙合傳動副。
權利要求
1一種可調側隙變厚齒輪傳動副，包括齒輪，其特徵在於分度圓為柱形的一個齒輪的齒廓從齒長的中部分別向齒的兩端端面軸向逐漸變厚和變薄，分度圓為柱形的另一個齒輪的齒廓從齒長的中部分別向齒的兩端端面軸向逐漸變薄和變厚，一個齒輪的輪齒變厚端和變薄端與另一齒輪的輪齒變薄端和變厚端對應嚙合構成可調側隙變厚齒輪傳動副，軸線平行地調整該齒輪傳動副兩齒輪之間軸向的相對位置即可調整控制該齒輪傳動副傳動側隙。
2根據權利要求1所述的可調側隙變厚齒輪傳動副，其特徵在於齒輪輪齒軸向工作段上的任意斷面上輪齒的齒高相等；在分度圓柱面上輪齒兩側面的齒廓軸向變厚量為不同的量α、β，或在分度圓柱面上輪齒兩側面的齒廓軸向變厚量為相同的軸向變厚量α，或在分度圓柱面上輪齒一個側面的齒廓軸向變厚量為α；當分度圓柱面上輪齒的齒廓軸向變厚量為定值時，則為直線形變厚齒輪，當分度圓柱面上輪齒的齒廓軸向變厚量為變量時，為曲線變厚齒輪，曲線變厚齒輪有鼓形變厚齒輪和凹形變厚齒輪。
3根據權利要求1所述的可調側隙變厚齒輪傳動副，其特徵在於齒輪傳動副為一對直線形變厚齒輪嚙合副，或直線形變厚齒輪與鼓形變厚齒輪嚙合副，或一對鼓形變厚齒輪嚙合副，或鼓形變厚齒輪與凹形變厚齒輪嚙合副。
4根據權利要求1所述的可調側隙變厚齒輪傳動副，其特徵在於可調側隙變厚齒輪傳動副為圓柱齒輪嚙合傳動副，或非圓齒輪嚙合傳動副；為外嚙合齒輪傳動副，或內嚙合齒輪傳動副，或齒輪齒條嚙合傳動副，或斜齒齒輪嚙合傳動副。
全文摘要
一種可調側隙變厚齒輪傳動副，涉及廣泛應用於工業各領域的齒輪傳動副，特別是對傳動精度和回差要求高的齒輪傳動副。本發明採用兩個軸線平行的、分度圓為柱形的軸向變厚的齒輪構成傳動副，其中一齒輪變厚輪齒減薄一端與另一齒輪變厚輪齒增厚一端相嚙合，通過控制該齒輪副軸向相對位置即可控制其傳動側隙，可使齒側隙為非常小或處於零側隙狀態，實現無側隙的精密傳動，且生產製造容易，承載能力和傳動剛度高。本發明解決了通常意義下的無側隙傳動、以及補償和消除齒側隙的難題。本發明可應用於圓柱齒輪嚙合傳動副，或非圓齒輪嚙合傳動副，包括外嚙合齒輪傳動副，內嚙合齒輪傳動副，齒輪齒條嚙合傳動副，斜齒齒輪嚙合傳動副。
文檔編號F16H55/18GK1858466SQ20061005434
公開日2006年11月8日 申請日期2006年6月7日 優先權日2006年6月7日
發明者陳小安, 陳昶 申請人:重慶大學