CN106979323A - 一种齿轮副间隙消隙装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械传动制造技术领域，尤其涉及一种齿轮副间隙消隙装置，包括传动轴、固定设置在传动轴上的被动齿轮、以及液压系统，所述的被动齿轮的左侧依次设置有摩擦阻尼盘和后盖，所述的摩擦阻尼盘和后盖之间设置有油腔，所述的摩擦阻尼盘和后盖的外圆周壁上为齿轮箱体，所述的齿轮箱体上开设有与油腔连接有油口。本发明通过液压系统产生液压阻尼力，使得齿轮副中的被动齿轮在传动中受到摩擦阻力的作用，从而使齿轮副齿侧间出现附加力，保证齿轮副传动时，啮合齿对在传动的任一瞬时都能保持压紧状态。

Description

一种齿轮副间隙消隙装置

技术领域

本发明涉及机械传动制造技术领域，尤其涉及一种齿轮副间隙消隙装置。

背景技术

在机械技术领域中，有些传动设备需要满足严格的传动比，误差尽可能越小越好，例如某些精密机床的进给机构传动系统中的齿轮传动副或蜗杆副，由于本身的制造误差以及安装误差，或者随着时间的累积，传动副之间的磨损加剧，导致传动零件的间隙越来越大，从而影响了传动的效率和加工制造的精度，这时就需要通过消除传动间隙来解决这一问题。

目前主要从以下方面考虑，可以通过错开齿、改变中心距的方法，或者剖分齿轮加弹性件的方法，以及利用双导程蜗杆调整法，这些方法要么是通过改变齿轮副的径向或者轴向的距离消除齿侧间隙，要么是通过弹簧的弹性力使得配对齿面压紧，这些方法都属于机械式消除间隙方法，这类方法都有相似缺陷，比如在传动过程中，弹簧预紧力不稳定，齿面磨损后不能自动补偿、调整不方便等。

发明内容

本发明的目的解决上述问题，提供一种齿轮传动副旋转工作时，被动齿轮会受到来自摩擦阻尼盘的摩擦阻尼力，相啮合的齿轮副在传动的任一瞬时都能保持压紧状态，消除了传动间隙的齿轮传动副消隙装置。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

一种齿轮副间隙消隙装置，包括传动轴、固定设置在传动轴上的被动齿轮、以及液压系统，所述的被动齿轮的左侧依次设置有摩擦阻尼盘和后盖，所述的摩擦阻尼盘和后盖之间设置有油腔，所述的摩擦阻尼盘和后盖的外圆周壁上为齿轮箱体，所述的齿轮箱体上开设有与油腔连接有油口，当压力油由油口进入后盖和摩擦阻尼盘之间的油腔后，摩擦阻尼盘受到压力油向右的一恒定压力，摩擦阻尼盘的右端面紧紧贴靠在被动齿轮的左侧端面上，所述的被动齿轮上对称设置有两个对摩擦阻尼盘和后盖的移动起导向作用的导向销，所述的液压系统通过油口向后盖和摩擦阻尼盘之间的油腔提供压力油，所述的液压系统可以调节摩擦阻尼盘受到的压力的大小。

所述的传动轴为蜗轮轴，所述的被动齿轮为蜗轮，所述的蜗轮上方设置有与蜗轮相啮合的蜗杆。

所述的后盖的左侧设置有凸台，所述的凸台的右侧和齿轮箱体之间设置有垫片。

所述的传动轴与后盖之间设置有O型密封圈一，所述的后盖与齿轮箱体之间设置有O型密封圈二。

所述的液压系统包括通过软管依次串联的油箱、过滤器、油泵和具有两个出口的单向节流阀，所述的油泵和单向节流阀之间设置有调节整个系统压力的溢流阀，所述的单向节流阀的一出口经减压阀与润滑系统相连接，所述的单向节流阀的另一出口与油口连接，所述的单向节流阀和油口之间设置有显示摩擦阻尼盘和后盖之间的压力的压力表。

所述的被动齿轮通过键或者螺栓固定设置在传动轴上。

所述的传动轴的两端对称设置有对传动轴起支撑作用的轴承。

本发明的增益效果是：

本发明通过液压系统产生液压阻尼力，使得齿轮副中的被动齿轮在传动中受到摩擦阻力的作用，从而使齿轮副齿侧间出现附加力，保证齿轮副传动时，啮合齿对在传动的任一瞬时都能保持压紧状态，摩擦阻力都为一恒力，此力的大小可以通过液压系统进行调整，这样就保证了齿轮副啮合齿对在传动的任一瞬时都能保持压紧状态，消除了传动间隙，并且这种压紧是柔性的，并能随时调整压紧力，不但能有效解决传统消隙方法中弹簧力刚度不足，传动平稳性差的缺点，减小了切削颤振和传动误差，提高了加工精度，同时还能解决传统消隙方法调整不方便的缺陷。

附图说明

图1为本发明的结构示意图之一。

图2为本发明的结构示意图之二。

图3为本发明的液压系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

参见图1、图2、图3，图中序号：1为O型密封圈一、 2为导向销一 、3为摩擦阻尼盘一、4为O型密封圈、5为后盖一、6为垫片、7为油口一、 8为蜗轮、9为蜗轮轴、10为蜗杆、11为油箱、12为过滤器、13为油泵、14为单向节流阀、15为溢流阀、16为压力表、1 7为减压阀、1 8为压力继电器、1 9为先导式溢流阀和20为二位四通电磁阀、21为齿轮箱体一、22为O型密封圈四、23为被动齿轮、24为传动轴、25为摩擦阻尼盘二、26为油口二、27为后盖二、28为导向销二、29为齿轮箱体二、30为轴承二和31为O型密封圈三。

实施例一：参见图1和图3，本发明一种齿轮副间隙消隙装置包括传动轴24、固定设置在传动轴24上的被动齿轮23、以及液压系统，所述的被动齿轮23的左侧依次设置有摩擦阻尼盘二25和后盖二27，所述的摩擦阻尼盘二25和后盖二27之间设置有油腔，所述的摩擦阻尼盘二25和后盖二27的外圆周壁上套设有齿轮箱体二29，所述的齿轮箱体二29上开设有与油腔连接有油口二26，当压力油由油口二26进入后盖二27和摩擦阻尼盘二25之间的油腔后，摩擦阻尼盘二25受到压力油向右的一恒定压力，摩擦阻尼盘二25的右端面紧紧贴靠在被动齿轮23的左侧端面上，所述的被动齿轮23上对称设置有两个对摩擦阻尼盘二25和后盖二27的移动起导向作用的导向销二28，所述的液压系统通过油口二26向摩擦阻尼盘二25和后盖二27之间的油腔提供压力油，所述的液压系统可以调节摩擦阻尼盘二25受到的压力的大小。

所述的传动轴24与后盖二27之间设置有O型密封圈三31，所述的后盖二27与齿轮箱体二29之间设置有O型密封圈四22。

所述的传动轴24的两端对称设置有对传动轴24起支撑作用的轴承二30.

所述的液压系统包括通过软管依次串联的油箱11、过滤器12、油泵13和具有两个出口的单向节流阀14，所述的油泵13和单向节流阀14之间设置有调节整个系统压力的溢流阀15，所述的单向节流阀14的一出口经减压阀17与润滑系统相连接，所述的单向节流阀14的另一出口与油口二26连接，所述的单向节流阀14和油口二26之间设置有显示摩擦阻尼盘二25和后盖二27之间的压力的压力表16。

油口二26和润滑系统由液压系统供油，液压泵13将液压油经由过滤器12从油箱11泵出，由单向节流阀14调节系统流量，由溢流阀15调节整个系统压力，单向节流阀14的一出口经过减压阀17减压后，向润滑系统供油，另一路向油口二26供油，压力表16显示摩擦阻尼盘二25和后盖二27之间的系统压力，当压力超过系统调定压力时，压力继电器18接通（1YA接通），二位四通电磁阀20连通电源，这时先导式溢流阀19通过二位四通电磁阀20溢流，当压力继续增大，先导式溢流阀19的主阀打开实现溢流调压，从而保证系统压力恒定，该液压系统的压力可以通过压力继电器和先导式溢流阀来调整。压力油由油口二26进入后盖二27和摩擦阻尼盘二25之间的油腔，导向销二28对摩擦阻尼盘二25起导向作用，油口二26连通压力油路后，摩擦阻尼盘二25受到压力油向右的压力，使摩擦阻尼盘二25的右端面紧靠在被动齿轮23的左端面，当被动齿轮23在主动齿轮的啮合驱动下旋转时，就会受到来自摩擦阻尼盘二25的摩擦阻尼力，被动齿轮23和主动齿轮的传动间隙靠该摩擦阻尼力来消除。

摩擦力的计算公式为：

（1）

公式（1）中，N为摩擦阻尼盘二25对被动齿轮23左端面的正压力，为摩擦阻尼盘二25和被动齿轮23左端面之间的摩擦系数。

（2）

公式（2）中，为液压系统压力，为摩擦阻尼盘二25面积，为导向销二横截面积，为导向销二的个数，为传动轴横截面积。

本发明通过液压系统产生液压阻尼力，使得齿轮副中的被动齿轮23在传动中受到摩擦阻力的作用，从而使齿轮副齿侧间出现附加力，保证齿轮副传动时，啮合齿对在传动的任一瞬时都能保持压紧状态。

实施例二，参见图2和图3，本发明一种齿轮副间隙消隙装置，包括蜗轮轴9、固定设置在蜗轮轴9上的蜗轮8、设置在蜗轮8上方与蜗轮相啮合的蜗杆10、以及液压系统，所述的蜗轮8的左侧依次设置有摩擦阻尼盘一3和后盖一5，所述的摩擦阻尼盘一3和后盖一5之间设置有油腔，所述的摩擦阻尼盘一3和后盖一5的外圆周壁上套设有齿轮箱体一21，所述的齿轮箱体一21上开设有与油腔连接有油口一7，当压力油由油口一7进入后盖一5和摩擦阻尼盘一3之间的油腔后，摩擦阻尼盘一3受到压力油向右的一恒定压力，摩擦阻尼盘一3的右端面紧紧贴靠在蜗轮8的左侧端面上，所述的蜗轮8上对称设置有两个对摩擦阻尼盘一3和后盖一5的移动起导向作用的导向销一2，所述的液压系统通过油口一7向后盖一5和摩擦阻尼盘一3之间的油腔提供压力油，所述的液压系统可以调节摩擦阻尼盘一3受到的压力的大小。

所述的蜗轮8通过键或者螺栓固定设置在蜗轮轴9上。

所述的后盖一5的左侧设置有凸台，所述的凸台的右侧和齿轮箱体一21之间设置有垫片6。

所述的蜗轮轴9与后盖一5之间设置有O型密封圈一1，所述的后盖一5与齿轮箱体一21之间设置有O型密封圈二4。

所述的液压系统包括通过软管依次串联的油箱11、过滤器12、油泵13和具有两个出口的单向节流阀14，所述的油泵13和单向节流阀14之间设置有调节整个系统压力的溢流阀15，所述的单向节流阀14的一出口经减压阀17与润滑系统相连接，所述的单向节流阀14的另一出口与油口一7连接，所述的单向节流阀14和油口一7之间设置有显示摩擦阻尼盘一3和后盖一5之间的压力的压力表16。

油口一7和润滑系统由液压系统供油，液压泵13将液压油经由过滤器12从油箱11泵出，由单向节流阀14调节系统流量，由溢流阀15调节整个系统压力，单向节流阀14的一出口经过减压阀17减压后，向润滑系统供油，另一路向油口一7供油，压力表16显示摩擦阻尼盘一3和后盖一5的系统压力，当压力超过系统调定压力时，压力继电器18接通（1YA接通），二位四通电磁阀20连通电源，这时先导式溢流阀19通过二位四通电磁阀20溢流，当压力继续增大，先导式溢流阀19的主阀打开实现溢流调压，从而保证系统压力恒定，该液压系统的压力可以通过压力继电器和先导式溢流阀来调整。压力油由油口一7进入后盖一5和摩擦阻尼盘一3之间的油腔，该油腔由O形密封圈一1和O形密封圈二4实现密封，导向销一2对摩擦阻尼盘一3起导向作用，油口一7连通压力油路后，摩擦阻尼盘一3受到压力油向右的压力，使摩擦阻尼盘一的右端面紧靠在蜗轮的左端面，当蜗轮8在蜗杆10的啮合驱动下旋转时，就会受到来自摩擦阻尼盘一3的摩擦阻尼力，蜗轮蜗杆的传动间隙靠该摩擦阻尼力来消除。

摩擦力的计算公式为：

（3）

公式（1）中，N为摩擦阻尼盘一对蜗轮左端面的正压力，为摩擦阻尼盘一和蜗轮左端面之间的摩擦系数。

（4）

公式（2）中，为液压系统压力，为摩擦阻尼盘一面积，为导向销一横截面积， 为导向销一的个数，为蜗轮轴横截面积。

本发明在蜗轮蜗杆传动过程中，无论何时，蜗轮8受到的摩擦阻力都为一恒力，此力的大小可以通过液压系统进行调整，这样就保证了蜗轮副在传动的任一瞬时都能保持压紧状态，消除了传动间隙，并且这种压紧是柔性的，并能随时调整压紧力，不但能有效解决传统消隙方法中弹簧力刚度不足，传动平稳性差的缺点，减小了切削颤振和传动误差，提高了加工精度，同时还能解决传统消隙方法调整不方便的缺陷。本发明通过液压系统产生液压阻尼力，使得蜗轮在传动中受到摩擦阻力的作用，从而使蜗轮蜗杆侧间出现附加力，保证蜗轮蜗杆传动时，啮合齿对在传动的任一瞬时都能保持压紧状态。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种齿轮副间隙消隙装置，包括传动轴、固定设置在传动轴上的被动齿轮、以及液压系统，其特征在于：所述的被动齿轮的左侧依次设置有摩擦阻尼盘和后盖，所述的摩擦阻尼盘和后盖之间设置有油腔，所述的摩擦阻尼盘和后盖的外圆周壁上为齿轮箱体，所述的齿轮箱体上开设有与油腔连接有油口，当压力油由油口进入后盖和摩擦阻尼盘之间的油腔后，摩擦阻尼盘受到压力油向右的一恒定压力，摩擦阻尼盘的右端面紧紧贴靠在被动齿轮的左侧端面上，所述的被动齿轮上对称设置有两个对摩擦阻尼盘和后盖的移动起导向作用的导向销，所述的液压系统通过油口向后盖和摩擦阻尼盘之间的油腔提供压力油，所述的液压系统可以调节摩擦阻尼盘受到的压力的大小。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮副间隙消隙装置，其特征在于：所述的传动轴为蜗轮轴，所述的被动齿轮为蜗轮，所述的蜗轮上方设置有与蜗轮相啮合的蜗杆。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮副间隙消隙装置，其特征在于：所述的后盖的左侧设置有凸台，所述的凸台的右侧和齿轮箱体之间设置有垫片。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮副间隙消隙装置，其特征在于：所述的传动轴与后盖之间设置有O型密封圈一，所述的后盖与齿轮箱体之间设置有O型密封圈二。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮副间隙消隙装置，其特征在于：所述的液压系统包括通过软管依次串联的油箱、过滤器、油泵和具有两个出口的单向节流阀，所述的油泵和单向节流阀之间设置有调节整个系统压力的溢流阀，所述的单向节流阀的一出口经减压阀与润滑系统相连接，所述的单向节流阀的另一出口与油口连接，所述的单向节流阀和油口之间设置有显示摩擦阻尼盘和后盖之间的压力的压力表。

6.根据权利要求1所述的一种齿轮副间隙消隙装置，其特征在于：所述的被动齿轮通过键或者螺栓固定设置在传动轴上。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮副间隙消隙装置，其特征在于：所述的传动轴的两端对称设置有对传动轴起支撑作用的轴承。