CN104048017A - 一种齿轮动态消隙装置 - Google Patents

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刘仲宇
李嘉全
李明
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
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    • F16H55/18—Special devices for taking up backlash
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
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Abstract

本发明一种齿轮动态消隙装置，属于齿轮传动技术领域。解决了现有的齿轮消隙结构同步性差，结构设计复杂的问题。该装置包括从动齿轮(1)、大磁铁(2)、从动轴(3)、主动齿轮(4)、小磁铁(5)、主动轴(6)和基座(7)，所述的大磁铁(2)镶嵌在从动齿轮(5)上，从动齿轮(1)与从动轴(3)连接，所述的小磁铁(5)镶嵌在主动齿轮(4)上，主动齿轮(4)与主动轴(6)连接，从动轴(3)和主动轴(6)都设置在基座(7)上，所述的大磁铁(2)与小磁铁(5)的外环极性相反。本发明的动态消隙装置能动态消除齿轮间隙，提高齿轮传动的精度，减小齿廓的冲动和振动，结构设计简洁，易于制造、安装，制造和使用的成本降低。

Description

一种齿轮动态消隙装置
技术领域
本发明涉及齿轮传动技术领域，具体涉及一种齿轮动态消隙装置。
背景技术
齿轮传动是最常用的传动方式，它是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。它具有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。但是由于齿轮的加工精度、机械装配精度等因素的影响，轮齿间会产生传动间隙，这会影响传动精度，同时带来齿轮间的冲击振动。对于输出精度要求很高的精密设备，它会严重影响其性能。
目前，在消除齿轮传动间隙方面，通过机械结构调节主要有两种方法：一种是齿轮装配时，通过偏心调中心距、多片从动轮错齿啮合主动轮等方式，固定安装啮合齿轮，这种固定的方式，当环境发生变化时或齿轮磨损之后，齿轮间还会存在间隙；另一种是利用弹簧加载力来消除一对啮合齿轮的传动间隙。这种结构对于弹簧的设计和安装较复杂，同时，在传动中因两片从动齿轮在不同转向时分别与主动齿轮啮合，存在齿轮受力不均衡问题，使齿轮和传动轴受力状态不好。
现在已授权的公告号为101832383A的专利，文中指出了一种齿轮弹性消隙结构，在主动轮与从动轮的两轴系间加了弹性元件，此结构并不能很好的保证斜齿轮上下两部分转动的同步性，而且结构设计相对复杂，对弹性元件的弹性特性也不容易控制，不能很好的适应各种从动齿轮。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的齿轮消隙结构不能很好的保证斜齿轮上下两部分转动的同步性，而且结构设计相对复杂的问题，而提供一种齿轮动态消隙装置。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案为：
一种齿轮动态消隙装置，该装置包括从动齿轮、大磁铁、从动轴、主动齿轮、小磁铁、主动轴和基座，所述的大磁铁镶嵌在从动齿轮上，从动齿轮与从动轴连接，所述的小磁铁镶嵌在主动齿轮上，主动齿轮与主动轴连接，从动轴和主动轴都设置在基座上，所述的大磁铁与小磁铁的外环极性相反。
本发明所述的从动齿轮和主动齿轮的两端面上分别设置两个沟槽，沟槽的外圆直径比齿根圆直径小4mm。
本发明所述的沟槽的深度为从动齿轮和主动齿轮厚度的三分之一。
本发明所述的主动齿轮和从动齿轮的材料为7A09-T6超硬铝材料。
本发明所述的大磁铁和小磁铁都为钕磁铁。
本发明的工作原理
本发明提供一种齿轮动态消隙装置，通过在齿轮传动机构中从动齿轮的两个端面镶嵌有圆环形大磁铁，主动齿轮的两个端面镶嵌有圆环形小磁，大磁铁与小磁铁的外环磁极相反，即大磁铁采用外环N极(或S极)的磁极方向，则小磁铁采用外环S极(或N极)的磁极方向，由于大磁铁与小磁铁的外环磁极相反，根据异性相吸法则，它们会互相吸引，从而带动大小齿轮互相靠近，达到动态消除齿轮间隙的目的。
本发明的有益效果为：与现有技术相比，本发明的动态消隙装置能动态消除齿轮间隙，提高齿轮传动的精度，减小齿廓的冲动和振动，本发明结构设计简洁，易于制造、安装，制造和使用的成本降低，对于多级齿轮传动的场合，如高精度多级齿轮减速箱中，本发明也有实用的价值。
附图说明
图1为本发明提供的一种动态消除齿轮间隙的结构图。
图中，1从动齿轮，2大磁铁，3从动轴，4主动齿轮，5小磁铁，6主动轴，7基座。
具体实施方式
如图1所示，一种齿轮动态消隙装置，该装置包括从动齿轮1、大磁铁2、从动轴3、主动齿轮4、小磁铁5、主动轴6和基座7，所述的大磁铁2镶嵌在从动齿轮1上，从动齿轮1与从动轴3连接，所述的小磁铁5镶嵌在主动齿轮4上，主动齿轮4与主动轴6连接，从动轴3和主动轴6都通过轴承设置在基座7上，基座7上两轴承座的孔距在加工时保证一定的定位精度，轴承与基座孔、轴与轴承采用了间隙配合。大磁铁2与小磁铁5的外环磁极相反，即大磁铁2采用外环N极(或S极)的磁极方向，则小磁铁采用外环S极(或N极)的磁极方向。因为大磁铁与小磁铁的外环磁极相反，根据异性相吸法则，它们会互相吸引，从而带动大小齿轮互相靠近，达到动态消除齿轮间隙的目的。两磁铁的吸引力需大于外界对于啮合齿轮产生加速度所带来的分离力。
本发明所述的从动齿轮1和主动齿轮4的两端面上分别设置两个沟槽，沟槽的外圆直径比齿根圆直径小4mm，内圆直径根据磁铁的磁力要求所定，一般要至少比轴孔直径大4mm，沟槽深度满足磁铁宽度的要求，一般为齿轮厚度的三分之一。
本发明所述的主动齿轮和从动齿轮的材料为7A09-T6超硬铝材料或其它非磁性材料，大磁铁和小磁铁采用强力钕磁铁。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种齿轮动态消隙装置，其特征在于，该装置包括从动齿轮(1)、大磁铁(2)、从动轴(3)、主动齿轮(4)、小磁铁(5)、主动轴(6)和基座(7)，所述的大磁铁(2)镶嵌在从动齿轮(1)上，从动齿轮(1)与从动轴(3)连接，所述的小磁铁(5)镶嵌在主动齿轮(4)上，主动齿轮(4)与主动轴(6)连接，从动轴(3)和主动轴(6)均设置在基座(7)上，所述的大磁铁(2)与小磁铁(5)的外环极性相反。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮动态消隙装置，其特征在于，所述的从动齿轮(1)和主动齿轮(4)的两端面上分别设置两个沟槽，沟槽的外圆直径比齿根圆直径小4mm。
3.根据权利要求2所述的一种齿轮动态消隙装置，其特征在于，所述的沟槽的深度为从动齿轮(1)和主动齿轮(4)厚度的三分之一。
4.根据权利要求1-3任何一项所述的一种齿轮动态消隙装置，其特征在于，所述的主动齿轮(1)和从动齿轮(4)的材料为7A09-T6超硬铝材料。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮动态消隙装置，其特征在于，所述的大磁铁(2)和小磁铁(5)均为钕磁铁。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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