CN106402364A - 一种斜齿轮消隙机构 - Google Patents

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Abstract

一种斜齿轮消隙机构，包括主动齿轮以及与主动齿轮相啮合的从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮均为斜齿轮，其特征在于：所述从动齿轮的齿轮轴一侧套接有一可轴向活动的消隙齿轮，消隙齿轮为与从动齿轮同向的斜齿轮，消隙齿轮通过导向销与从动齿轮可轴向活动地连接，齿轮轴的外端部轴向连接有可对消隙齿轮施加轴向预紧力使其与从动齿轮反方向轴向运动的液压系统，齿轮轴内设有液压油路与消隙齿轮与从动齿轮的轴向连接面之间间隙密封连通。本发明结构合理，通过液压施加轴向预紧力实现齿轮消隙，从而实现齿轮箱齿轮无背隙工作，极大提高齿轮箱输出的稳定性，并通过液压调节阀的油压调节，可对预压力的大小进行调节，使预压力可根据需要实行调节，适用于斜齿轮单向传动。

Description

一种斜齿轮消隙机构
技术领域
本发明属于齿轮设计技术领域，涉及一种斜齿轮消隙机构，用于高速金属圆锯机锯切用的齿轮变速箱。
背景技术
高速金属圆锯机锯切是通过马达通过齿轮箱变速，带动圆盘刀具旋转而实现锯切材料的设备，齿轮箱的精度及齿隙对锯切产生重要的影响。一般齿轮箱变速由斜齿轮实现变速，而齿轮啮合过程中一定存在齿隙，过小的齿隙会使齿轮箱在工作过程中(由于热膨胀、加工等原因)产生噪音甚至是“咬死”等不良现象，但加大齿隙会使齿轮啮合产生较大的逆向运动，使圆盘刀具存在逆向微动，锯切中产生震动，严重影响刀具的寿命以及产品的锯切效果。
经查，现有专利号为CN201420399472.4的中国专利《一种斜齿轮消隙机构》，包括主动转轴、从动转轴、主动齿轮、同时与所述主动齿轮啮合的第一从动齿轮和第二从动齿轮，所述主动齿轮通过第一锥套和螺钉固定在所述主动转轴上，所述第一从动齿轮通过第二锥套和螺钉固定在所述从动转轴上，所述第二从动齿轮通过第三锥套和螺钉固定在所述从动转轴上，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮的轮齿相互错开，且所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮啮合于所述主动齿轮的不同轮齿的左、右齿面，所述第二从动齿轮的端面上周向均布有调节螺钉，所述调节螺钉的头部与所述第一从动齿轮的端面接触。该消隙机构是采用机械刚性消隙，通过旋转调节螺钉推动第二从动齿轮沿轴线方向移动，此时，第一从动齿轮和第二从动齿轮的螺旋线产生错位，并依靠摩擦力与主动齿轮的不同齿的左右齿面紧密接触而消隙。其缺陷在于由于是刚性消隙，在受到异常反向力(如异常撞击、外部温度变化)时，消隙齿轮容易受到损失，降低齿轮的使用寿命，另外噪音也比较大。
还有专利号为CN201410826182.8的中国专利《一种可消除传动间隙的齿轮组件》，包括齿轮轴、第一斜齿轮、第二斜齿轮、弹簧、调节机构；所述第一斜齿轮套接在所述齿轮轴上，并且第一斜齿轮与所述齿轮轴为过盈配合；所述第二斜齿轮套接在所述齿轮轴上，并且第二斜齿轮与所述齿轮轴为活动配合；所述弹簧和调节机构安装在所述齿轮轴上；所述弹簧设置在所述第二斜齿轮与所述调节机构之间，令所述弹簧的一端顶住所述第二斜齿轮的右端面，另一端顶住所述调节机构。这种结构是机械消隙，虽然设置有弹簧，具有一定的缓冲作用，但是不能对预压力进行调节，虽然也能对消隙齿轮起到一定的保护作用，但是效果还不是很理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种斜齿轮消隙机构，能有效消除斜齿轮单向传动间隙、提高齿轮箱输出稳定性，同时提高齿轮的使用寿命。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种斜齿轮消隙机构，包括主动齿轮以及与主动齿轮相啮合的从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮均为斜齿轮，其特征在于：所述从动齿轮的齿轮轴一侧套接有一可轴向活动的消隙齿轮，消隙齿轮为与从动齿轮同向的斜齿轮，消隙齿轮通过导向销与从动齿轮可轴向活动地连接，齿轮轴的外端部轴向连接有可对消隙齿轮施加轴向预紧力使其与从动齿轮反方向轴向运动的液压系统，齿轮轴内设有液压油路与消隙齿轮和从动齿轮的轴向连接面之间间隙密封连通。
作为改进，所述液压油路分为密封连通的二段，其中第一段油路设置在齿轮轴内，沿齿轮轴向内轴向设置并向上与消隙齿轮的内壁间隙相连通，第二段油路为沿消隙齿轮内壁间隙轴向延伸至从动齿轮的轴向连接面。
再改进，所述从动齿轮与消隙齿轮相套接的端面上沿齿轮轴开设有一环形凹槽，消隙齿轮的里端凸设有对应的环形台阶，消隙齿轮通过环形台阶插置在从动齿轮的环形凹槽中，在环形台阶的内壁轴向开设有与齿轮轴的第一油路相连通的凹槽，环形台阶的端部与环形凹槽之间具有一定间隙，凹槽形成了与第一段油路相连通的第二段油路。
进一步改进，所述消隙齿轮的内圈位于第一段油路的出口外侧嵌置有与齿轮轴相抵密封的第一密封圈，消隙齿轮的环形台阶外侧与环形凹槽的壁面之间嵌置有第二密封圈。
作为改进，所述消隙齿轮的环形台阶外侧与从动齿轮的对合面上环向间隔开设有供导向销安装的销孔，从动齿轮的端面上开设有对应的导向销孔，消隙齿轮通过导向销与从动齿轮可轴向活动地连接。
优选，所述导向销为三个，销孔与导向销孔分别为圆周均匀间隔的三个。
最后，所述液压系统包括液压旋转接头和液压调节阀，齿轮轴的端面上轴向凹设有与液压油路相通的螺纹孔，液压旋转接头与齿轮轴的通过螺纹连接固定，液压油路上设置了液压调节阀。
与现有有技术相比，本发明的优点在于：采用液压消隙，通过液压施加一与从动齿轮反向的轴向力，利用消隙齿轮、从动齿轮分别反向与主动齿轮预压，从而实现斜齿轮的单向运动消隙。由于油压大小是可控的，在工作过程中，能够根据工况调节油压，使消隙齿轮预压力得到调节；同时，油压具有柔性(非刚性连接)，在受到异常反向力(如异常撞击、外部温度变化)，有一定的缓冲作用，保护消隙齿轮避免损坏，更加提高了使用安全性，延长使用寿命。本发明结构合理，在不通过增加齿轮精度和减少齿隙的情况下，通过增加轴向预紧力实现齿轮消隙，从而实现齿轮箱齿轮无背隙工作，极大提高齿轮箱输出的稳定性，增加了齿轮的使用寿命，减少了噪音，并且通过液压压力调节阀的油压调节，可对预压力的大小进行调节，使预压力可根据需要实行调节，适用于斜齿轮单向传动。
附图说明
图1为本发明实施例的结构剖视图；
图2为本发明实施例的立体图；
图3为图2的分解图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1、2、3所示，一种斜齿轮消隙机构，包括主动齿轮1、与主动齿轮1相啮合的从动齿轮2以及消隙齿轮3和液压系统，主动齿轮1、从动齿轮2以及消隙齿轮3均为斜齿轮，从动齿轮2和消隙齿轮3是同向斜齿轮，消隙齿轮3套接在从动齿轮2的齿轮轴21一侧，消隙齿轮3通过导向销4与从动齿轮2可轴向活动地连接，液压系统包括液压旋转接头8和液压调节阀9，齿轮轴21内设有液压油路7与消隙齿轮3与从动齿轮2的轴向连接面之间间隙密封连通，齿轮轴21的外端面上轴向凹设有与液压油路7相通的螺纹孔211，液压旋转接头8与齿轮轴21的通过螺纹连接固定，液压油路上设置了液压调节阀9，这样通过液压系统输入油压，可对消隙齿轮3施加轴向预紧力，使消隙齿轮3与从动齿轮2反方向运动，从而使得利用消隙齿轮3、从动齿轮2分别反向与主动齿轮1预压，来实现斜齿轮的单向运动消隙；液压油路7分为密封连通的二段，其中第一段油路33设置在齿轮轴21内，呈侧L形，沿齿轮轴21向内轴向设置并向上与消隙齿轮3的内壁间隙相连通，第二段油路为沿消隙齿轮3内壁轴向延伸至从动齿轮2的端面即前述轴向连接面，使齿轮轴21内的液压油路与消隙齿轮和从动齿轮的轴向连接面之间间隙100密封连通；从动齿轮2与消隙齿轮3的连接结构具体为：从动齿轮2与消隙齿轮3相套接的端面上沿齿轮轴21开设有一环形凹槽22，消隙齿轮3的里端凸设有对应的环形台阶31，消隙齿轮3通过环形台阶31插置在从动齿轮2的环形凹槽22中，在环形台阶31的内壁轴向开设有与齿轮轴21的第一油路相连通的凹槽32，环形台阶31的端部与环形凹槽22之间具有一定间隙100，凹槽32形成了与第一段油路相连通的第二段油路，导向销4为三个，消隙齿轮3的环形台阶31外侧与从动齿轮2的对合面上环向均匀间隔开设有三个供导向销3安装的销孔32，从动齿轮2的端面上开设有对应的三个导向销孔23，这样消隙齿轮3就通过导向销4与从动齿轮2可轴向活动地连接；为了确保液压油路7的密封性，在消隙齿轮3的内圈上位于第一段油路的出口外侧嵌置有与齿轮轴21相抵密封的第一密封圈5，消隙齿轮3的环形台阶31外侧与环形凹槽22的壁面之间嵌置有第二密封圈6。
工作原理为：通过液压旋转接头8注入油压，利用液压施加一定轴向力，使消隙齿轮3向外移动一段距离，由于齿轮齿形为同向斜齿轮，使从动齿轮2与消隙齿轮3反向移动与主动齿轮1齿面压紧，从而实现消隙，与此同时，可通过液压调节阀9进行油压调节，可对预压力的大小进行调节，使预压力可根据需要实行调节，更加灵活方便。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种斜齿轮消隙机构，包括主动齿轮以及与主动齿轮相啮合的从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮均为斜齿轮，其特征在于：所述从动齿轮的齿轮轴一侧套接有一可轴向活动的消隙齿轮，消隙齿轮为与从动齿轮同向的斜齿轮，消隙齿轮通过导向销与从动齿轮可轴向活动地连接，齿轮轴的外端部轴向连接有可对消隙齿轮施加轴向预紧力使其与从动齿轮反方向轴向运动的液压系统，齿轮轴内设有液压油路与消隙齿轮和从动齿轮的轴向连接面之间间隙密封连通。
2.根据权利要求1所述的斜齿轮消隙机构，其特征在于：所述液压油路分为密封连通的二段，其中第一段油路设置在齿轮轴内，沿齿轮轴向内轴向设置并向上与消隙齿轮的内壁间隙相连通，第二段油路为沿消隙齿轮内壁间隙轴向延伸至从动齿轮的轴向连接面。
3.根据权利要求2所述的斜齿轮消隙机构，其特征在于：所述从动齿轮与消隙齿轮相套接的端面上沿齿轮轴开设有一环形凹槽，消隙齿轮的里端凸设有对应的环形台阶，消隙齿轮通过环形台阶插置在从动齿轮的环形凹槽中，在环形台阶的内壁轴向开设有与齿轮轴的第一油路相连通的凹槽，环形台阶的端部与环形凹槽之间具有一定间隙，凹槽形成了与第一段油路相连通的第二段油路。
4.根据权利要求3所述的斜齿轮消隙机构，其特征在于：所述消隙齿轮的内圈位于第一段油路的出口外侧嵌置有与齿轮轴相抵密封的第一密封圈，消隙齿轮的环形台阶外侧与环形凹槽的壁面之间嵌置有第二密封圈。
5.根据权利要求1所述的斜齿轮消隙机构，其特征在于：所述消隙齿轮的环形台阶外侧与从动齿轮的对合面上环向间隔开设有供导向销安装的销孔，从动齿轮的端面上开设有对应的导向销孔，消隙齿轮通过导向销与从动齿轮可轴向活动地连接。
6.根据权利要求5所述的斜齿轮消隙机构，其特征在于：所述导向销为三个，销孔与导向销孔分别为圆周均匀间隔的三个。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的斜齿轮消隙机构，其特征在于：所述液压系统包括液压旋转接头和液压调节阀，齿轮轴的端面上轴向凹设有与液压油路相通的螺纹孔，液压旋转接头与齿轮轴的通过螺纹连接固定，液压油路上设置了液压调节阀。
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