CN100575750C

CN100575750C - 可调侧隙变厚齿轮传动副

Info

Publication number: CN100575750C
Application number: CN200610054346A
Authority: CN
Inventors: 陈小安; 陈昶
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2009-12-30
Anticipated expiration: 2026-06-07
Also published as: CN1858466A

Abstract

一种可调侧隙变厚齿轮传动副，涉及广泛应用于工业各领域的齿轮传动副，特别是对传动精度和回差要求高的齿轮传动副。本发明采用两个轴线平行的、分度圆为柱形的轴向变厚的齿轮构成传动副，其中一齿轮变厚轮齿减薄一端与另一齿轮变厚轮齿增厚一端相啮合，通过控制该齿轮副轴向相对位置即可控制其传动侧隙，可使齿侧隙为非常小或处于零侧隙状态，实现无侧隙的精密传动，且生产制造容易，承载能力和传动刚度高。本发明解决了通常意义下的无侧隙传动、以及补偿和消除齿侧隙的难题。本发明可应用于圆柱齿轮啮合传动副，或非圆齿轮啮合传动副，包括外啮合齿轮传动副，内啮合齿轮传动副，齿轮齿条啮合传动副，斜齿齿轮啮合传动副。

Description

可调侧隙变厚齿轮传动副

技术领域

本发明涉及广泛应用于工业各领域的齿轮传动副，特别是对传动精度和回差要求高的齿轮传动副。

背景技术

齿轮传动是广泛公知的应用于工业各领域的传动方式，随着生产技术的发展和高品质产品需求，对传动精度和回差即齿侧间隙提出了新的要求。公知的齿轮传动的齿侧间隙的控制方法和技术有：1)变齿厚斜齿轮传动，在滚齿机上滚切斜齿轮时，如果滚刀既沿轴向作进给运动也同时作微量的径向进给，将啮合齿轮副的分度圆柱面制成带有小锥度的圆锥面，可形成变齿厚斜齿轮，调整啮合齿轮副两齿轮在轴向的相对位置即可达到消除齿侧间隙的目的。但啮合齿轮副的分度圆为带有小锥度的圆锥面，因此齿轮轮齿磨损后齿侧间隙不能补偿，同时加工时对齿轮的齿厚及齿距公差要求较严。文献“变厚斜齿轮”(舒长生《传动技术》2000年第4期p16-20)介绍了变齿厚斜齿轮传动进行了描述。2)双齿轮错齿传动，两个齿轮参数相同的薄片齿轮与另外一个宽齿轮相啮合构成齿轮副。两个薄片齿轮套装在一起，通过弹簧使两个薄片齿轮错位，分别与宽齿轮的齿槽左右侧贴紧，消除了齿侧间隙。专利申请号US5400672A提出的发明即是此类型的双齿轮错齿传动。在双齿轮错齿传动类型中，无论正向或反向旋转，都因分别只有一个薄片齿轮承受转矩，所以承载能力受到限制，同时由于采用了弹性元件其传动刚度亦受到限制。这种调整法结构较复杂，对齿轮的齿厚和齿距要求相对较低。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的不足，提出了一种可调侧隙变厚齿轮传动副，解决齿轮的无侧隙的精密传动，能补偿轮齿磨损后产生的齿侧间隙，同时提高承载能力和传动刚度。

为了实现上述发明目的，本发明技术解决方案是：分度圆为柱形的一个齿轮的齿廓从齿长的中部分别向齿的两端端面轴向逐渐变厚和变薄，分度圆为柱形的另一个齿轮的齿廓从齿长的中部分别向齿的两端端面轴向逐渐变薄和变厚，一个齿轮的轮齿变厚端和变薄端与另一齿轮的轮齿变薄端和变厚端对应啮合构成可调侧隙变厚齿轮传动副，通过轴线平行地调整该齿轮副两齿轮之间轴向的相对位置即可调整控制该齿轮传动副传动侧隙，即可使该齿轮副的传动侧隙控制为非常小或处于零侧隙状态。

本发明与已有技术相比，具有如下技术效果：

首先，通过控制齿轮副轴向相对位置即可调整其传动侧隙，同时，该齿轮传动副的齿轮齿廓出现磨损后，仍能通过调整齿轮副轴向相对位置来补偿由磨损产生的齿侧隙。其次，由于可调侧隙变厚齿轮传动副的齿轮齿廓是轴向变厚的，其分度圆是柱形而非圆锥形，因而，与变齿厚斜齿轮传动类型比较，生产制造容易。第三，可调侧隙变厚齿轮传动副的齿轮是整体参与传动，与双齿轮错齿传动比较提高了承载能力和传动刚度。

附图说明

图1为本发明的外啮合齿轮传动副立体图。

图2为本发明的外啮合齿轮传动副构成的可调侧隙变厚齿轮传动装置剖视图。

图3为本发明一个齿轮的局部轮齿三维图。

图4为直线形变厚齿轮一个齿的俯视图；图5为单齿面变厚齿轮一个齿的俯视图；图6为鼓形变厚齿轮一个齿的俯视图；图7为凹形变厚齿轮一个齿的俯视图。

图8本发明齿轮传动副中齿轮1与齿轮2的啮合关系图。

图9为一对直线形变厚齿轮啮合副的啮合关系剖视图；图10为直线形变厚齿轮与鼓形变厚齿轮啮合副的啮合关系剖视图；图11为一对鼓形变厚齿轮啮合副的啮合关系剖视图；图12为鼓形变厚齿轮与凹形变厚齿轮啮合副的啮合关系剖视图。

在图1和图2中：

1，2-齿轮 3-端盖 4-轴 5-轴承

6-箱体 7-轴承 8-端盖 9-密封

10-轴承 11-调隙螺纹端盖 12-轴承 13-调隙螺纹端盖

14-密封 15-轴

具体实施方式

如图1所示，分度圆为柱形的齿轮1的齿廓从齿长的中部分别向齿的两端端面轴向逐渐变厚和变薄，与齿轮1啮合的分度圆为柱形的另一个齿轮2的齿廓从齿长的中部分别向齿的两端端面轴向逐渐变薄和变厚，齿轮1的轮齿变厚端和变薄端与齿轮2的轮齿变薄端和变厚端相啮合构成可调侧隙变厚齿轮传动副；通过本发明可调侧隙变厚齿轮传动装置中的调隙环节，如图2所示的调隙螺纹端盖11和13，可调整该齿轮副两齿轮1和2之间轴向的相对位置即可调整控制该齿轮传动副传动侧隙，实现无侧隙的精密传动。

图3中，gfg’f’为分度圆柱面，在齿轮齿长中部一断面AOB上的齿廓为非变厚的齿型，前端为变厚轮齿增厚端，后端为变厚轮齿减薄端，齿轮轮齿轴向工作段上的任意断面上轮齿的齿高相等，在分度圆柱面上轮齿右侧面的齿廓轴向变厚量为α、轮齿左侧面的齿廓轴向变厚量为β，或在分度圆柱面上轮齿两侧面的齿廓轴向变厚量为相同的轴向变厚量β＝α，即轮齿左右齿面轴向变厚量可以是不同的，也可以是相同的。当分度圆柱面上轮齿的齿廓轴向变厚量为定值时，则为直线形变厚齿轮，如图4；当在分度圆柱面上轮齿仅一个侧面的齿廓轴向变厚量为α，即为仅有单齿面轴向变厚，如图5；当分度圆柱面上轮齿的齿廓轴向变厚量为变量时，为曲线变厚齿轮，曲线变厚齿轮有鼓形变厚齿轮，如图6，凹形变厚齿轮，如图7。

可选择可调侧隙变厚齿轮传动副的不同啮合方式。图9为一对直线形变厚齿轮啮合副；图10为直线形变厚齿轮与鼓形变厚齿轮啮合副；图11为一对鼓形变厚齿轮啮合副；图12为鼓形变厚齿轮与凹形变厚齿轮啮合副。

可调侧隙变厚齿轮传动副可选择为圆柱齿轮啮合传动副，或非圆齿轮啮合传动副；在此两种选择基础上可进一步选择为外啮合齿轮传动副，或内啮合齿轮传动副，或齿轮齿条啮合传动副，或斜齿齿轮啮合传动副。

Claims

1一种可调侧隙变厚齿轮传动副，包括齿轮，其特征在于分度圆为柱形的一个齿轮的齿廓从齿长的中部分别向齿的两端端面轴向逐渐变厚和变薄，分度圆为柱形的另一个齿轮的齿廓从齿长的中部分别向齿的两端端面轴向逐渐变薄和变厚，一个齿轮的轮齿变厚端和变薄端与另一齿轮的轮齿变薄端和变厚端对应啮合构成可调侧隙变厚齿轮传动副，轴线平行地调整该齿轮传动副两齿轮之间轴向的相对位置即可调整控制该齿轮传动副传动侧隙。

2根据权利要求1所述的可调侧隙变厚齿轮传动副，其特征在于齿轮轮齿轴向工作段上的任意断面上轮齿的齿高相等；在分度圆柱面上轮齿两侧面的齿廓轴向变厚量为不同的量α、β，或在分度圆柱面上轮齿两侧面的齿廓轴向变厚量为相同的轴向变厚量α，或在分度圆柱面上轮齿一个侧面的齿廓轴向变厚量为α；当分度圆柱面上轮齿的齿廓轴向变厚量为定值时，则为直线形变厚齿轮，当分度圆柱面上轮齿的齿廓轴向变厚量为变量时，为曲线变厚齿轮，曲线变厚齿轮有鼓形变厚齿轮和凹形变厚齿轮。

3根据权利要求1所述的可调侧隙变厚齿轮传动副，其特征在于齿轮传动副为一对直线形变厚齿轮啮合副，或直线形变厚齿轮与鼓形变厚齿轮啮合副，或一对鼓形变厚齿轮啮合副，或鼓形变厚齿轮与凹形变厚齿轮啮合副。

4根据权利要求1所述的可调侧隙变厚齿轮传动副，其特征在于可调侧隙变厚齿轮传动副为圆柱齿轮啮合传动副，或非圆齿轮啮合传动副；为外啮合齿轮传动副，或内啮合齿轮传动副，或齿轮齿条啮合传动副，或斜齿齿轮啮合传动副。