CN104763801A - 一种齿轮消隙机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种齿轮消隙机构，包括齿条、齿轮轴、调节齿轮、压块、锁紧部件和紧定部件，齿轮轴包括固定成一体的连接法兰、齿轮、花键轴、螺纹轴，其中：连接法兰用于将齿轮轴安装在电机或减速器上；齿条与齿轮轴的齿轮配合安装；调节齿轮和压块依次安装在齿轮轴的花键轴上；锁紧部件安装在齿轮轴的螺纹轴上，通过锁紧部件推动压块沿着花键轴向调节齿轮的一侧移动锁紧；紧定部件穿过锁紧部件安装在压块上，以防止锁紧部件松动。本发明适用于直齿圆柱齿轮传动与斜齿圆柱齿轮传动，具有结构简单、加工容易、可靠性高、预压可调、能够适应不同间隙大小特点。

Description

一种齿轮消隙机构

技术领域

本发明涉及齿轮传动技术领域，具体地，涉及一种齿轮消隙机构。

背景技术

齿轮机构是一种应用最为广泛的机械传动机构，它具有传动平稳、结构紧凑、效率高、寿命长等特点。通常情况下，为了补偿齿轮加工装配误差、齿轮受力变形、热变形以及存储润滑油，齿轮机构存在啮合间隙。但是，这种传动间隙在齿轮机构正反转的过程中会降低传动精度，同时还会产生冲击与噪音。由于近年来对高精度传动机构的需求越来越大，因此如何消除齿轮机构的间隙成为了人们关心的问题。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利CN103206514A提供了一种消隙齿轮，该消隙齿轮由纵分的齿轮片与消隙机构组成，其中与齿轮轴线垂直的平面将齿轮纵分为三个齿轮片，中间齿轮片上开有四个与齿轮轴线平行的连接孔，两外侧齿轮片通过四个消隙机构与中间齿轮片连接成为一个整体。消隙机构包括螺纹连接部分与偏心部分，当锁紧螺纹连接部分时，偏心部分使外侧齿轮片与中间齿轮片发生错齿，从而消除了传动间隙。但是由于将一个齿轮分为了三个齿轮片，每个齿轮片的承载能力与原齿轮相比较小。而且由于有四个消隙机构，因此结构很难实现小型化，并且很难将四个消隙机构实现同样的锁紧程度，容易造成四个消隙机构受力不均。其螺纹锁紧部分还分别位于齿轮两侧，这进一步限制了其安装与使用场合。

检索中还发现，中国专利CN103742636A提供了一种消隙齿轮，该消隙齿轮由两个同样的齿轮、中间轮毂、弹性垫圈与半环状卡簧组成。其中，两个齿轮通过弹性垫圈安装在中间轮毂圆盘两侧的凸块上，由于圆盘两侧的凸块存在一个固定的周向错位，因此两个齿轮就存在周向错位，从而消除了间隙。这种消隙齿轮结构较简单，但是其周向错位的凸块与凹口形状比较复杂，加工比较困难，而且对应的弹性垫圈的形状也比较复杂，需要订制。由于其周向错位凸块的位置是固定的，因此这种消隙齿轮无法调节两个齿轮的周向错位角度，以及两个齿轮之间的预压大小，导致其无法适应间隙大小不同的应用场合。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种齿轮消隙机构，具有结构简单、加工容易、可靠性高、预压可调、能够适应不同间隙大小等特点，同时适用于直齿圆柱齿轮传动与斜齿圆柱齿轮传动，采用该机构即可实现无间隙的齿轮传动。

为实现以上目的，本发明提供一种齿轮消隙机构，包括齿条、齿轮轴、调节齿轮、压块、锁紧部件和紧定部件，所述齿轮轴包括固定成一体的连接法兰、齿轮、花键轴、螺纹轴，其中：所述连接法兰用于将所述齿轮轴安装在电机或减速器上；所述齿条与所述齿轮轴的所述齿轮配合安装；所述调节齿轮和所述压块依次安装在所述齿轮轴的所述花键轴上；所述锁紧部件安装在所述齿轮轴的所述螺纹轴上，通过所述锁紧部件推动所述压块沿着所述花键轴向所述调节齿轮的一侧移动锁紧；所述紧定部件穿过所述锁紧部件安装在所述压块上，以防止所述锁紧部件松动。

优选地，所述调节齿轮包括齿轮和设置于所述齿轮一端面上的第一环形齿条，所述齿轮与所述第一环形齿条固定为一体。

更优选地，所述齿轮的轴心开有通孔，用于将所述调节齿轮安装在所述齿轮轴的所述花键轴上。

优选地，所述压块的轴心开有花键孔，所述花键孔与所述齿轮轴的所述花键轴配合；所述压块的一个端面沿圆周均匀设置有一圈螺纹孔、另一个端面设置有第二环形齿条，所述第二环形齿条与所述调节齿轮的所述第一环形齿条配合。

优选地，所述锁紧部件一端面上设置有一用于通过所述紧定部件的通孔，所述通孔的位置与所述压块上的所述螺纹孔对应。

更优选地，所述锁紧部件为锁紧螺母，所述紧定部件为紧定螺钉。

本发明工作时：

首先，将齿轮轴安装在电机或减速器上，并与齿条配合；

其次，将调节齿轮安装在齿轮轴的花键轴上；

然后，将压块安装在齿轮轴上，压块的花键孔与齿轮轴的花键轴配合；

接下来，将锁紧部件安装在齿轮轴的螺纹轴上，通过旋转锁紧部件，可以推动压块沿着花键轴向调节齿轮一侧移动，压块端面的第二环形齿条与调节齿轮端面的第一环形齿条配合，当压块向调节齿轮移动时，由于第二环形齿条会对调节齿轮产生一个周向力，使调节齿轮相对于齿轮轴产生周向旋转，从而消除啮合间隙；当锁紧部件旋转至无啮合间隙的位置时，再旋转一定角度使锁紧部件上的通孔对准压块端面的螺纹孔，同时也对齿轮齿条机构加入了一定的预压；

最后，将紧定部件穿过锁紧部件的通孔，安装在压块端面的螺纹孔里，防止锁紧部件松动。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供一种齿轮消隙机构，具有结构简单、加工容易、可靠性高、预压可调、能够适应不同间隙大小等特点。该机构的安装与调节过程简单，仅通过旋转锁紧部件就能消除啮合间隙，占用空间小，易实现小型化。该齿轮消隙机构同时适用于直齿圆柱齿轮传动与斜齿圆柱齿轮传动。由于能够适应不同大小的间隙，因此该机构能够广泛应用于各种齿轮传动机构中，有效可靠地消除啮合间隙。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为齿轮轴的结构示意图；

图3为调节齿轮的结构示意图；

图4为压块的结构示意图，其中：(a)为压块的一个端面的结构示意图，(b)分为压块的另一个端面的结构示意图；

图5为齿轮轴与齿条配合安装后的示意图；

图6为调节齿轮安装在齿轮轴上的示意图；

图7为压块安装在齿轮轴上的示意图；

图中：齿条1、齿轮轴2、调节齿轮3、压块4、紧定螺钉5、锁紧螺母6、连接法兰7、齿轮8、花键轴9、螺纹轴10、齿轮11、第一环形齿条12、花键孔13、螺纹孔14、第二环形齿条15。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例提供一种齿轮消隙机构，包括：齿条1、齿轮轴2、调节齿轮3、压块4、紧定螺钉5和锁紧螺母6，其中：齿条1与齿轮轴2配合安装，调节齿轮3、压块4与锁紧螺母6都安装在齿轮轴2上，紧定螺钉5穿过锁紧螺母6安装在压块4上。

如图2所示，所述齿轮轴2包括连接法兰7、齿轮8、花键轴9与螺纹轴10，其中：连接法兰7用于将齿轮轴2安装在电机或减速器上，连接法兰7、齿轮8、花键轴9与螺纹轴10固定为一个整体。

如图3所示，所述调节齿轮3包括齿轮11和第一环形齿条12，其中：齿轮11的轴心开有通孔，用于将调节齿轮3安装在齿轮轴2上；第一环形齿条12设置于齿轮11的一个端面上，并与齿轮11固定为一体。

如图4中(a)所示，所述压块4的轴心开有花键孔13，所述压块4的其中一个端面沿圆周均布了一圈螺纹孔14；如图4中(b)所示，所述压块4的另一个端面为第二环形齿条15；当压块4安装在齿轮轴2上时，花键孔13与齿轮轴2的花键轴9配合，第二环形齿条15与调节齿轮3的第一环形齿条12配合。

如图1所示，所述锁紧螺母6上设有一个通孔，用于通过紧定螺钉5；该通孔的位置与压块4上的螺纹孔14对应。

本实施例工作过程如下：

如图5所示，首先将齿轮轴2安装在电机或减速器上，并与齿条1配合；

如图6所示，然后将调节齿轮3安装在齿轮轴2上；

如图7所示，接着将压块4安装在齿轮轴2上，压块4的花键孔13与齿轮轴2的花键轴9配合；

如图1所示，再将锁紧螺母6安装在齿轮轴2的螺纹轴10上，通过旋转锁紧螺母6，推动压块4沿着花键轴9向调节齿轮3一侧移动；压块4端面的第二环形齿条15与调节齿轮3端面的第一环形齿条12配合，当压块4向调节齿轮3移动时，由于第二环形齿条15会对调节齿轮3产生一个周向力，使调节齿轮3相对于齿轮轴2产生周向旋转，从而消除啮合间隙；当锁紧螺母6旋转至无啮合间隙的位置时，再适当旋转一定角度使锁紧螺母6上的通孔对准压块4端面的螺纹孔14，同时也对齿轮齿条机构加入一定的预压；

如图1所示，最后将紧定螺钉5穿过锁紧螺母6的通孔，安装在压块4端面的螺纹孔14里，防止锁紧螺母6松动。

本实施例所述的一种齿轮消隙机构，具有结构简单、加工容易、可靠性高、预压可调、能够适应不同间隙大小等特点。该机构的安装与调节过程简单，仅通过旋转锁紧螺母就能消除啮合间隙，占用空间小，易实现小型化。该齿轮消隙机构同时适用于直齿圆柱齿轮传动与斜齿圆柱齿轮传动。由于能够适应不同大小的间隙，因此该机构能够广泛应用于各种齿轮传动机构中，有效可靠地消除啮合间隙。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种齿轮消隙机构，其特征在于，包括齿条、齿轮轴、调节齿轮、压块、锁紧部件和紧定部件，所述齿轮轴包括固定成一体的连接法兰、齿轮、花键轴、螺纹轴，其中：所述连接法兰用于将所述齿轮轴安装在电机或减速器上；所述齿条与所述齿轮轴的所述齿轮配合安装；所述调节齿轮和所述压块依次安装在所述齿轮轴的所述花键轴上；所述锁紧部件安装在所述齿轮轴的所述螺纹轴上，通过所述锁紧部件推动所述压块沿着所述花键轴向所述调节齿轮的一侧移动锁紧；所述紧定部件穿过所述锁紧部件安装在所述压块上，以防止所述锁紧部件松动。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮消隙机构，其特征在于，所述调节齿轮包括齿轮和设置于所述齿轮一端面上的第一环形齿条，所述齿轮与所述第一环形齿条固定为一体。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮消隙机构，其特征在于，所述齿轮的轴心开有通孔，用于将所述调节齿轮安装在所述齿轮轴的所述花键轴上。

4.根据权利要求3所述的一种齿轮消隙机构，其特征在于，所述压块的轴心开有花键孔，所述花键孔与所述齿轮轴的所述花键轴配合；所述压块的一个端面沿圆周均匀设置有一圈螺纹孔、另一个端面设置有第二环形齿条，所述第二环形齿条与所述调节齿轮的所述第一环形齿条配合。

5.根据权利要求4所述的一种齿轮消隙机构，其特征在于，旋转所述锁紧部件，能推动压块沿着花键轴向调节齿轮一侧移动，压块端面的第二环形齿条与调节齿轮端面的第一环形齿条配合，当压块向调节齿轮移动时，第二环形齿条会对调节齿轮产生一个周向力，使调节齿轮相对于齿轮轴产生周向旋转，从而消除啮合间隙；当锁紧部件旋转至无啮合间隙的位置时，再旋转一定角度使锁紧部件上的通孔对准压块端面的螺纹孔，同时也对齿轮齿条机构加入了一定的预压。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种齿轮消隙机构，其特征在于，所述锁紧部件一端面上设置有一用于通过所述紧定部件的通孔，所述通孔的位置与所述压块上的所述螺纹孔对应。

7.根据权利要求6所述的一种齿轮消隙机构，其特征在于，所述锁紧部件为锁紧螺母，所述紧定部件为紧定螺钉。