CN102042364B

CN102042364B - 一种齿轮传动组件

Info

Publication number: CN102042364B
Application number: CN 200910110332
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 吴会利
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2029-10-26
Also published as: CN102042364A

Abstract

一种齿轮传动组件，包括转轴(10)和套在转轴(10)上用于传动的齿轮(30)，所述齿轮(30)与传动件啮合连接。其特征在于，还包括一侧面与固设在转轴(10)上的限位结构紧密接触的摩擦片(20)、一端面将齿轮(30)向摩擦片(20)另一侧面压紧的碟形弹簧(40)以及抵在碟形弹簧(40)另一端面限制此端面沿轴向向外推移的限位件。本发明采用蝶形弹簧及摩擦片等连接方式，当过载时齿轮与转轴之间有相对转动，而本组件通过自我补偿，可以保持传动稳定，从而使齿轮传动组件在过载时受到很好的保护作用。同时，本齿轮传动组件还具有结构简单，便于安装维护等特点。

Description

一种齿轮传动组件

技术领域

本发明涉及齿轮传动领域，更具体地说，涉及一种具有过载保护作用的齿轮传动组件。

背景技术

目前的齿轮传动组件，大多采用键或花键连接的方式，从而保证转动力矩的传递，但是这类传动组件本身没有过载保护，当齿轮过载时，键或者花键会被剪损或者齿轮和转轴上的键槽被拉变形，造成齿轮与转轴之间的相对转动，从而破坏传动的稳定性和有效性。现有的齿轮传动防过载的方法通常是要外加相关的限位信号给电机，然后再控制电机的转动来限位，这样做增加了成本，且结构及电路相对比较复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述普通齿轮传动组件不能进行有效过载保护的缺陷，提供一种能进行过载保护、具有阻尼自补偿式的齿轮传动组件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种齿轮传动组件，包括转轴和套在转轴上用于传动的齿轮，所述齿轮与传动件啮合连接，齿轮传动组件还包括一面与固设在转轴上的限位结构紧密接触的摩擦片、一端面将齿轮向摩擦片另一面压紧的碟形弹簧以及抵在碟形弹簧另一端面限制此端面沿轴向向外推移的限位件。

在本发明所述的齿轮传动组件中，所述限位结构为固定在转轴上的法兰盘，其垂直于轴向的横截面大于转轴的横截面。

在本发明所述的齿轮传动组件中，所述摩擦片为圆环形薄片，套设在转轴上且一面抵在法兰盘的侧面，另一面与齿轮接触。

在本发明所述的齿轮传动组件中，所述限位件为具有内螺纹的螺套，转轴穿过碟形弹簧中间的通孔且伸出其外的一端有外螺纹，螺套与外螺纹装配从而套在转轴上。

在本发明所述的齿轮传动组件中，所述螺套与碟形弹簧之间套设有具有自润滑作用的塑胶垫片。

在本发明所述的齿轮传动组件中，所述塑胶垫片后侧面与螺套之间还装有平垫圈。

在本发明所述的齿轮传动组件中，所述塑胶垫片前侧面与碟形弹簧之间装有护套，护套为阶梯圆筒形，且前端外径小后端外径大。

在本发明所述的齿轮传动组件中，所述护套前端伸入碟形弹簧的通孔与转轴外表面之间的间隙内，阻止碟形弹簧的径向位移，后端端面内凹，塑胶垫片位于其中。

在本发明所述的齿轮传动组件中，所述螺套端面与平垫圈接触从而限制摩擦片、齿轮、碟形弹簧、护套、塑胶垫片及平垫圈的轴向移动范围。

在本发明所述的齿轮传动组件中，所述传动件为与齿轮啮合的蜗杆。

实施本发明的齿轮传动组件，具有以下有益效果：本发明采用蝶形弹簧及摩擦片等连接方式，当过载时齿轮与转轴之间有相对转动，而本组件通过自我补偿，基本上可以保持不变，从而使齿轮传动组件在过载时起到很好的保护作用。再在其蝶形弹簧后面可增加一个摩擦系数很小的塑胶垫片，从而使本传动组件的运行更加可靠。同时，本齿轮传动组件还具有结构简单，便于安装维护等特点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明齿轮传动组件优选实施例的剖面图；

图2为图1所示优选实施例中的蝶形弹簧力学特性图。

具体实施方式

本发明提供的一种具有过载保护的齿轮传动组件，其本身具有阻尼自我补偿功能，本发明的优选实施例如图1所示，此齿轮传动组件包括转轴10和依次装在转轴10上的摩擦片20、齿轮30、蝶形弹簧40、护套50、塑胶垫片60、平垫圈60、螺套70以及与齿轮啮合的蜗杆80。

其中，转轴10上设有限位结构，在本实施例中，为转轴10中部所加工成形的法兰盘11，法兰盘11的直径比相邻两边轴段的直径大得多。本实施例中，限位件为螺套70，用来限制摩擦片20、齿轮30和碟形弹簧40使三者之间紧密接触，防止碟形弹簧40的后端面向轴端方向推移。为了防止螺套70与碟形弹簧40之间发生相对转动时会引起二者接触面之间的磨损，所以在二者之间的转轴10上套设有具有自润滑作用的塑胶垫片60，塑胶垫片60与螺套70之间还装有平垫圈61。由于蝶形弹簧40的后端面非平面，而塑胶垫片60相对质软，在非平面的触抵下会变形受损，为了便于安装和保护塑胶垫片60，在塑胶垫片60与碟形弹簧40之间安装有一个护套50。护套50一端与碟形弹簧40接触，另一端面内凹使塑胶垫片60位于其内。处于最外端的螺套70有内螺纹，其所在的相应转轴外表面有外螺纹，通过螺纹配合旋紧螺套70，则法兰盘11与螺套70共同将上述二者之间的装在转轴10上其它各零件固定，从而起到限制它们的轴向移动范围的限位作用。

如图1所示，装在法兰盘11内侧的是摩擦片20，为圆形片状，两面均为摩擦系数高的结构和材料，且一面与法兰盘11的端面紧密接触，另一面与齿轮30紧密接触。齿轮30一侧面将摩擦片20压紧到法兰盘11上，另一侧面外装有碟形弹簧40。碟形弹簧40中间有通孔，且通孔与转轴10外表面之间存在间隙。碟形弹簧40外侧装有护套50，护套50为内径与转轴10间隙配合、外径前端小后端大的阶梯形圆筒，其外径小的前端伸入碟形弹簧40的通孔与转轴10外表面之间的间隙内，阻止碟形弹簧40的径向位移；其后端端面中间有圆柱形内凹结构，里面装有直径与内凹结构相匹配的具有自润滑作用的橡胶垫片60。橡胶垫片60与螺套70之间还装上平垫圈61。

如图1所示，旋紧螺套70使摩擦片20、齿轮30和碟形弹簧40相互的接触面之间产生很大的压力，当转轴10或齿轮20二者其一要发生转动时，齿轮20侧面与法兰盘11之间产生较大的摩擦力，从而带动二者中另一个一起转动。齿轮30与传动件连接以输入或输出力矩，在本实施例中传动件为蜗杆80。

举例来说，当蜗杆80为主动轮，为齿轮30输入力矩从而带动齿轮30转动，齿轮30再受摩擦片20的摩擦力作用带动转轴10转动，即通过摩擦力蜗杆80的转动力矩传递给了转轴10。由于蝶形弹簧40在一定的范围内具有准零刚度的特性，即在一段变形Δδ范围内，其压力的变化值ΔF很小，如图2所示。因此，如果蜗杆80给齿轮30传递的力矩过载，使得齿轮30经常与摩擦片20处于将要发生相对转动的状态，摩擦片20会因此而发生磨损。但是，摩擦片20在一定磨损量范围内逐渐减薄时，蝶形弹簧40会自适应地减少压缩量逐渐伸长，而对齿轮30的压力基本保持不变，从而使齿轮30依然得以紧紧地压在摩擦片20上，从而起到了阻尼自我补偿的作用。通过调节蝶形弹簧200的参数或调整蝶形弹簧40的片数或者螺套70装配的位置，可以在不同磨损情形下调整蝶形弹簧40对齿轮30的侧面压力。

另外，由于齿轮传动组件在过载时，其齿轮30与输出轴10之间会有相对转动，所以导致调节螺套70与蝶形弹簧40之间也会存在相对转动，从而带动调节螺套70松动的隐患。因此，在螺套70与蝶形弹簧40之间，增加一个具有自润滑作用的塑胶垫片60，此塑胶垫片60装在一个护套50中，由于塑胶垫片60与护套50之间的摩擦系数很小，所以通过塑胶垫片60传到调节螺套70上的摩擦力也会很小，从而更好在保护整个传动组件的稳定运行。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种齿轮传动组件，包括转轴（10）和套在转轴（10）上用于传动的齿轮（30）以及与齿轮（30）啮合连接的传动件，其特征在于，还包括一面与固设在转轴（10）上的限位结构紧密接触的摩擦片（20）、一端面将齿轮（30）向摩擦片（20）另一面压紧的碟形弹簧（40）以及抵在碟形弹簧（40）另一端面并限制此端面沿轴向向外推移的限位件；

所述限位件为具有内螺纹的螺套（70），转轴（10）穿过碟形弹簧（40）中间的通孔且伸出其外的一端有外螺纹，螺套（70）与外螺纹装配从而套在转轴（10）上，所述螺套（70）与碟形弹簧（40）之间套设有具有自润滑作用的塑胶垫片（60）；

所述塑胶垫片（60）前侧面与碟形弹簧（40）之间装有护套（50），护套（50）为阶梯圆筒形，且前端外径小后端外径大；所述护套（50）前端伸入碟形弹簧（40）的通孔与转轴（10）外表面之间的间隙内，阻止碟形弹簧（40）的径向位移，后端端面内凹，塑胶垫片（60）位于其中。

2.根据权利要求1所述的齿轮传动组件，其特征在于，所述限位结构为固定在转轴（10）上或者转轴（10）所加工成形的法兰盘（11），其垂直于轴向的横截面大于转轴（10）的横截面。

3.根据权利要求2所述的齿轮传动组件，其特征在于，所述摩擦片（20）为圆环形，套设在转轴（10）上且一面抵在法兰盘（11）的侧面，另一面与齿轮（30）紧密接触。

4.根据权利要求1所述的齿轮传动组件，其特征在于，所述塑胶垫片（60）后侧面与螺套（70）之间还装有平垫圈（61）。

5.根据权利要求4所述的齿轮传动组件，其特征在于，所述螺套（70）端面与平垫圈（61）接触从而限制摩擦片（20）、齿轮（30）、碟形弹簧（40）、护套（50）、塑胶垫片（60）及平垫圈（61）的轴向移动。

6.根据权利要求1所述的齿轮传动组件，其特征在于，所述传动件为与齿轮（30）啮合的蜗杆（80）。