CN106286791B - 一种传动齿轮齿侧间隙的自动消除方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种传动齿轮齿侧间隙的自动消除方法。具体装置由压力弹簧、弹簧挡片、连接套、锁紧螺母、施压螺母、主体齿轮、花键套、消隙齿轮组成。主体齿轮与消隙齿轮套装在连接套上，消隙齿轮的左端制有端面凸轮圈，花键套安装在主体齿轮的花键内孔内，花键套右端制有端面凸轮结构，与消隙齿轮左端的端面凸轮相啮合，主体齿轮内孔的左端安装压力弹簧，由弹簧挡片对压力弹簧进行预压缩。由本方法产生的具体装置是当做一个传动齿轮使用的，与其他齿轮啮合时，压力弹簧使花键套相对连接套和主体齿轮发生轴向运动，造成消隙齿轮与主体齿轮之间产生周向相对错位，从而消除啮合间隙，提高传动精度，防止发生反向运动时啮合间隙造成的反向“死区”。

Description

一种传动齿轮齿侧间隙的自动消除方法

技术领域

本发明涉及一种传动齿轮齿侧间隙的自动消除方法。在仪表，数控设备，机器人等精密机械传动中应用的齿轮，为了克服逆向传动“死区”，必须消除齿轮传动的齿侧间隙。为了达到此目的，目前采取了提高齿轮传动付加工精度，采用零侧隙传动，采用双齿轮错位消除齿侧间隙等方法。

背景技术

如果单纯提高齿轮加工精度，当轴孔中心距较大时，齿侧间隙仍然存在；当轴孔中心距过小时，齿侧间隙出现负值，造成传动“卡死”。因此，单纯提高齿轮加工精度，而不提高轴孔中心距的设计精度，并不能消除逆向“死区”。提高轴孔中心距的设计精度又往往造成制造成本大幅提高，从经济角度看又无法实现。即使实现了无侧隙齿轮传动，在传动付温度升高等情况下，容易出现传动“卡死”现象。

目前采用的双齿轮错位消除齿侧间隙的方法，虽然可以达到消除齿侧间隙的目的，但结构尺寸较大，无自锁功能，不能在传动过程中自动消除齿侧间隙。因此，需要一种能够自动消除齿侧间隙，并具有自锁功能的齿侧间隙消除装置。

发明内容

本发明一种传动齿轮齿侧间隙的自动消除方法。具体装置由压力弹簧、弹簧挡片、连接套、锁紧螺母、施压螺母、主体齿轮、花键套、消隙齿轮组成。其特征是，主体齿轮的内孔为花键孔与圆孔组成的阶梯孔。连接套的右端有凸缘法兰，连接套内孔是具有键槽的圆孔，用以将本齿轮及其间隙消除装置安装到传动轴上。连接套外圆的右端为圆形，左端为键槽外圆。消隙齿轮内孔为阶梯圆孔，套装在连接套上，并由连接套右端的凸缘法兰限制消隙齿轮的轴向位置。消隙齿轮(见图3)的左端制有端面凸轮圈，内孔为阶梯圆孔，套装在连接套上，安装在连接套的右端。花键套是一个内孔为键槽孔，外圆为花键结构的套状零件，安装在主体齿轮的花键内孔内，并套装在连接套的键槽外圆上。花键套右端制有端面凸轮结构，与消隙齿轮左端的端面凸轮相啮合。主体齿轮内孔的左端安装压力弹簧，压力弹簧套装在连接套的左端外圆上。压力弹簧的左面安装弹簧挡片，弹簧挡片由施压螺母施加，对压力弹簧进行预压缩。当弹簧挡片与主体齿轮左端面接触后，在连接套的左面再再装入锁紧螺母，对施压螺母进行锁紧。本装置在使用中是当做一个传动齿轮使用的，当本装置与其他齿轮啮合时，由于压力弹簧的推力作用，使花键套相对连接套和主体齿轮发生轴向运动，但由于键槽和花键的作用不能相对连接套和主体齿轮发生周向运动。由于花键套右端的凸轮与消隙齿轮左端的凸轮相啮合，使花键套将压力弹簧的轴向推力转换成对消隙齿轮的周向作用力，使消隙齿轮相对花键套和连接套发生周向运动，由于花键套不能相对连接套和主体齿轮发生周向运动，所以，消隙齿轮就相对主体齿轮发生周向运动，使消隙齿轮与主体齿轮之间产生相对错位，从而消除与本装置啮合齿轮之间的齿侧间隙。在本装置的端面凸轮设计中，将螺旋角设计成10度，小于钢件接触摩擦角，这样端面凸轮啮合后就具备了自锁作用。也就是，压力弹簧可以将轴向推力转换成消隙齿轮的周向运动，但消隙齿轮的周向运动不能转换成花键套的轴向运动，从而保证压力弹簧不被齿轮传动的齿面作用力压缩。这样既可以保证在一定压力弹簧作用力下，可靠消除啮合的齿侧间隙，又能保证足够的传动扭矩。本装置的消隙作用是在弹簧力作用下自动完成的，只要压力弹簧预紧力足够，就可以保证齿轮传动过程中随时消除啮合的齿侧间隙。提高传动精确性，防止发生反向运动时啮合间隙造成的反向“死区”。

按照本发明，由主体齿轮和消隙齿轮组成一套间隙消除装置，运用双齿轮错位消除啮合间隙的方法，消除齿轮啮合中啮合间隙，保证传动精度和消除反向运动“死区”。

按照本发明，主体齿轮是一个阶梯盘状零件，大外圆上有齿轮结构，小外圆内部容纳压力弹簧。主体齿轮的内孔为花键孔与圆孔组成的阶梯孔，内孔右端为花键孔，与花键套的外圆花键啮合；内孔左端为圆孔，用于容纳安装压力弹簧。主体齿轮的右端面与消隙齿轮的左端面接触。

按照本发明，连接套是一个套装零件。连接套内孔是具有键槽的圆孔，用以将本齿轮及其间隙消除装置安装到传动轴上。连接套外圆的右端为圆形，左端为键槽外圆。连接套的右端有凸缘法兰。

按照本发明，消隙齿轮内孔为阶梯圆孔，套装在连接套上，并由连接套右端的凸缘法兰限制消隙齿轮的轴向位置。消隙齿轮(见图3)的左端制有端面凸轮圈，内孔为阶梯圆孔，套装在连接套上，安装在连接套的右端。

按照本发明，花键套是一个内孔为键槽孔，外圆为花键结构的套状零件，安装在主体齿轮的花键内孔内，并套装在连接套的键槽外圆上。花键套右端制有端面凸轮结构，与消隙齿轮左端的端面凸轮相啮合。

按照本发明，主体齿轮内孔的左端安装压力弹簧，压力弹簧套装在连接套的左端外圆上。压力弹簧的左面安装弹簧挡片，弹簧挡片由施压螺母施加，对压力弹簧进行预压缩。当弹簧挡片与主体齿轮左端面接触后，在连接套的左面再再装入锁紧螺母，对施压螺母进行锁紧。

附图说明

附图结合实施实例说明本发明具体实施装置的工作原理和结构：

附图为本发明实例装置的外观和主剖视图与零件外观图，图中标号标明零件。其中：

图1是一种齿侧间隙自动消除装置的外观图，图中：2是弹簧挡片，3是连接套，4是锁紧螺母，5是施压螺母，6是主体齿轮，8是消隙齿轮。

图2是本发明实例装置的主剖视图，图中：1是压力弹簧，2是弹簧挡片，3是连接套，4是锁紧螺母，5是施压螺母，6是主体齿轮，7是花键套，8是消隙齿轮。

图3是消隙齿轮零件外观图。

具体实施方式

按照附图，是一种传动齿轮齿侧间隙的自动消除方法的实施实例。具体装置由压力弹簧1、弹簧挡片2、连接套3、锁紧螺母4、施压螺母5、主体齿轮6、花键套7、消隙齿轮8组成。

按照本实施例，主体齿轮6的内孔为花键孔与圆孔组成的阶梯孔。连接套3的右端有凸缘法兰，连接套3的内孔是具有键槽的圆孔，用以将本齿轮及其间隙消除装置安装到传动轴上。连接套3外圆的右端为圆形，左端为键槽外圆。消隙齿轮8的内孔为阶梯圆孔，套装在连接套3上，并由连接套3右端的凸缘法兰限制消隙齿轮8的轴向位置。

按照本实施例，消隙齿轮8的左端制有端面凸轮圈，内孔为阶梯圆孔，套装在连接套3上，安装在连接套3的右端。花键套7是一个内孔为键槽孔，外圆为花键结构的套状零件，安装在主体齿轮6的花键内孔内，并套装在连接套3的键槽外圆上。

按照本实施例，花键套7的右端制有端面凸轮结构，与消隙齿轮8左端的端面凸轮相啮合。主体齿轮6内孔的左端安装压力弹簧1，压力弹簧1套装在连接套3的左端外圆上。

按照本实施例，压力弹簧1的左面安装弹簧挡片2，弹簧挡片2由施压螺母5施加，对压力弹簧1进行预压缩。当弹簧挡片2与主体齿轮6的左端面接触后，在连接套3的左面再装入锁紧螺母4，对施压螺母5进行锁紧。

按照本实施例，本装置在使用中是当做一个传动齿轮使用的，当本装置与其他齿轮啮合时，由于压力弹簧1的推力作用，使花键套7相对连接套3和主体齿轮6发生轴向运动。但由于键槽和花键的作用，花键套7不能相对连接套3和主体齿轮6发生周向运动。由于花键套7右端的凸轮与消隙齿轮8左端的凸轮相啮合，使花键套7将压力弹簧1的轴向推力转换成对消隙齿轮8的周向作用力，使消隙齿轮8相对花键套7和连接套3发生周向运动，由于花键套7不能相对连接套3和主体齿轮6发生周向运动，所以，消隙齿轮8就相对主体齿轮6发生周向运动，使消隙齿轮8与主体齿轮6之间产生相对错位，从而消除与本装置啮合齿轮之间的齿侧间隙。

按照本实施例，本装置的端面凸轮设计中，将螺旋角设计成10度，小于钢件接触摩擦角，这样端面凸轮啮合后就具备了自锁作用。也就是，压力弹簧1可以将轴向推力转换成消隙齿轮的周向运动，但消隙齿轮8的周向运动不能转换成花键套7的轴向运动，从而保证压力弹簧1不被齿轮传动的齿面作用力压缩。这样既可以保证在一定压力弹簧1的作用力下，可靠消除啮合的齿侧间隙，又能保证足够的传动扭矩。

按照本实施例，本装置的消隙作用是在弹簧力作用下自动完成的，只要压力弹簧1的预紧力足够，就可以保证齿轮传动过程中随时消除啮合的齿侧间隙。提高传动精确性，防止发生反向运动时啮合间隙造成的反向“死区”。

本发明提供的一种传动齿轮齿侧间隙的自动消除方法，在使用中是当做一个传动齿轮使用的，当本装置与其他齿轮啮合时，由于压力弹簧的推力作用，消隙齿轮相对主体齿轮发生周向运动，使消隙齿轮与主体齿轮之间产生相对错位，从而消除与本装置啮合齿轮之间的齿侧间隙。将端面凸轮的螺旋角设计成10度，小于钢件接触摩擦角，这样端面凸轮啮合后就具备了自锁作用。这样既可以保证在一定压力弹簧的作用力下，可靠消除啮合的齿侧间隙，又能保证足够的传动扭矩。

本装置的消隙作用是在弹簧力作用下自动完成的，只要弹簧预紧力足够，就可以保证齿轮传动过程中随时消除啮合的齿侧间隙。提高传动精确性，防止发生反向运动时啮合间隙造成的反向“死区”。本发明装置，安装方便，使用可靠。

Claims (2)

1.一种传动齿轮齿侧间隙的自动消除方法，其特征是，由主体齿轮和消隙齿轮组成一套间隙消除装置，采用空套同轴双齿轮结构，由压力弹簧储能，通过端面凸轮的作用，运用双齿轮错位消除啮合间隙的方法，消除齿轮传动中啮合间隙，保证传动精度和消除反向运动“死区”，自动消除齿轮传动时的齿侧间隙；实现本方法的具体装置，由压力弹簧、弹簧挡片、连接套、锁紧螺母、施压螺母、主体齿轮、花键套、消隙齿轮组成；主体齿轮的内孔为花键孔与圆孔组成的阶梯孔，连接套的右端有凸缘法兰，连接套内孔是具有键槽的圆孔，用以将本齿轮及其间隙消除装置安装到传动轴上；连接套外圆的右端为圆形，左端为键槽外圆；消隙齿轮内孔为阶梯圆孔，套装在连接套上，并由连接套右端的凸缘法兰限制消隙齿轮的轴向位置；消隙齿轮的左端制有端面凸轮圈，内孔为阶梯圆孔，套装在连接套上，安装在连接套的右端；花键套是一个内孔为键槽孔，外圆为花键结构的套状零件，安装在主体齿轮的花键内孔内，并套装在连接套的键槽外圆上；花键套右端制有端面凸轮结构，与消隙齿轮左端的端面凸轮相啮合；主体齿轮内孔的左端安装压力弹簧，压力弹簧套装在连接套的左端外圆上；压力弹簧的左面安装弹簧挡片，弹簧挡片由施压螺母施加，对压力弹簧进行预压缩；当弹簧挡片与主体齿轮左端面接触后，在连接套的左面再再装入锁紧螺母，对施压螺母进行锁紧；本装置在使用中是当做一个传动齿轮使用的，当本装置与其他齿轮啮合时，由于压力弹簧的推力作用，使花键套相对连接套和主体齿轮发生轴向运动，但由于键槽和花键的作用不能相对连接套和主体齿轮发生周向运动；由于花键套右端的凸轮与消隙齿轮左端的凸轮相啮合，使花键套将压力弹簧的轴向推力转换成对消隙齿轮的周向作用力，使消隙齿轮相对花键套和连接套发生周向运动，由于花键套不能相对连接套和主体齿轮发生周向运动，所以，消隙齿轮就相对主体齿轮发生周向运动，使消隙齿轮与主体齿轮之间产生相对错位，从而消除与本装置啮合齿轮之间的齿侧间隙；在本装置的端面凸轮设计中，将螺旋角设计成10度，小于钢件接触摩擦角，这样端面凸轮啮合后就具备了自锁作用；也就是，压力弹簧可以将轴向推力转换成消隙齿轮的周向运动，但消隙齿轮的周向运动不能转换成花键套的轴向运动，从而保证压力弹簧不被齿轮传动的齿面作用力压缩；这样既可以保证在一定压力弹簧作用力下，可靠消除啮合的齿侧间隙，又能保证足够的传动扭矩；本装置的消隙作用是在压力弹簧力作用下自动完成的，只要压力弹簧预紧力足够，就可以保证齿轮传动过程中随时消除啮合的齿侧间隙；提高传动精确性，防止发生反向运动时啮合间隙造成的反向“死区”。

2.如权利要求1所述的一种传动齿轮齿侧间隙的自动消除方法，其特征是，主体齿轮是一个阶梯盘状零件，大外圆上有齿轮结构，小外圆内部容纳压力弹簧，主体齿轮的内孔为花键孔与圆孔组成的阶梯孔，内孔右端为花键孔，与花键套的外圆花键啮合，主体齿轮内孔左端为圆孔，用于容纳安装压力弹簧，主体齿轮的右端面与消隙齿轮的左端面接触。