CN108317234B - 具有消隙功能的直齿圆柱齿轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及齿轮传动技术领域，尤其涉及一种具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，包括：同轴装配的主齿轮和副齿轮，以及设于主齿轮上的消隙结构；主齿轮与副齿轮均为直齿圆柱齿轮且轮齿形状、参数和齿数均相同。副齿轮上设有一与副齿轮同轴的通孔，通孔适于消隙结构插入以形成副齿轮与主齿轮的转动配接。通孔的内壁与圆柱凸台周缘的圆弧面抵接，即圆柱凸台与副齿轮的通孔转动配合。

Description

具有消隙功能的直齿圆柱齿轮

技术领域

本发明涉及齿轮传动技术领域，尤其涉及一种具有消隙功能的直齿圆柱齿轮。

背景技术

齿轮与齿轮的啮合均有齿侧间隙，当齿轮传动副需要正反转动的情况下，会产生一定的空回量，从而降低传动精度。因此，在需要精确传动的装置中，需使用能消除齿侧间隙的齿轮以便消除空回量。消隙直齿圆柱齿轮就是一种常用的能消除齿侧间隙的齿轮。申请号为CN201220072972.8的专利公开了消隙直齿圆柱齿轮的基本结构，在直齿圆柱齿轮传动副的一端设计两相同齿轮片，两齿轮片轴向并列装配，并用弹簧将两齿轮片牵连，利用弹簧的弹性力使两齿轮片相对转动，两齿轮片原本互相对齐的齿廓便产生了少量错位，与啮合齿轮的齿廓贴合。如此，无论是正转还是反转，这两齿轮片均与啮合齿轮紧密啮合，从而达到消除齿侧间隙的目的。但是这种结构的消隙直齿圆柱齿轮有如下缺点：①传动力受限于弹簧的弹性力，如果传动力超过弹性力，仍会产生齿侧间隙；②如果将消隙后的两齿轮片紧固连接，传动力则不限于弹簧的弹性力。但这样就丧失了齿侧间隙自动补偿功能，齿廓长期运转磨损后，又会产生新的齿侧间隙。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，以解决可以不受弹簧的弹性力限制，且能自动补偿齿侧间隙的技术问题。

本发明的具有消隙功能的直齿圆柱齿轮是这样实现的：

一种具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，包括：同轴装配的主齿轮和副齿轮，以及设于所述主齿轮上的消隙结构；

所述主齿轮与副齿轮均为直齿圆柱齿轮且轮齿形状、参数和齿数均相同；

所述副齿轮上设有一与副齿轮同轴的通孔，所述通孔适于所述消隙结构插入以形成副齿轮与主齿轮的转动配接；以及

所述消隙结构包括凸出于主齿轮上的与所述主齿轮同轴固连的圆柱凸台、阵列式凹设于所述圆柱凸台周缘上的若干个V形槽、分别对应设于若干个所述V形槽旁侧的若干个弹簧凹槽，以及卡嵌于所述V形槽中的卡子和卡装在所述弹簧凹槽中的弹簧；所述卡子长度方向的一端适于可转动地抵接于所述V形槽的槽壁，且该卡子长度方向的另一端适于可滑动地抵接于所述副齿轮的通孔内壁上。

在本发明较佳的实施例中，所述通孔的内壁与所述圆柱凸台周缘的圆弧面抵接。

在本发明较佳的实施例中，若干个V形槽包括三个V形槽；

若干个所述弹簧凹槽包括三个弹簧凹槽；以及

所述V形槽一侧端与弹簧凹槽的一侧端相接。

在本发明较佳的实施例中，还包括阵列式设于所述副齿轮的通孔内壁上的若干个簧孔和设于所述卡子长度方向中部的盲孔；

若干个所述簧孔适于与若干个所述弹簧凹槽一一对应；

所述簧孔适于所述弹簧的一端部插入固定；

所述盲孔适于所述弹簧的另一端部插入固定。

在本发明较佳的实施例中，所述弹簧为推力簧；以及

所述弹簧呈弧形结构且该弧形结构的弧口朝向所述通孔的内壁。

在本发明较佳的实施例中，还包括设于所述副齿轮上的端盖；

所述端盖呈圆环形且与副齿轮同轴固连。

在本发明较佳的实施例中，还包括一适于将主齿轮和副齿轮整配的固锁结构；

所述固锁结构包括一适于依次穿过端盖、圆柱凸台的V形槽和主齿轮的转销、在转销穿出于所述主齿轮底端面的端部套设的挡片，以及设于所述主齿轮底端面上的适于卡接于所述转销上的弹簧卡。

在本发明较佳的实施例中，所述端盖上对应圆柱凸台的V形槽开设有适于转销穿过的轴承孔；所述主齿轮上开设有适于转销穿过的复位孔；所述轴承孔与所述复位孔的轴线平行；

所述挡片套接在转销上后适于挡盖所述复位孔。

在本发明较佳的实施例中，所述转销包括环形的销头、设于销头底部的柱状的轴颈，以及设于所述轴颈底部的横截面形状为弓形的卡条；

所述轴颈与所述轴承孔转动配合；

所述卡条的端部适于穿过所述复位孔以伸出所述主齿轮的底端面，且在卡条伸出于所述主齿轮底端面的端部开设有一对卡槽；

所述弹簧卡具有U型卡脚；一对所述卡槽适于弹簧卡的U型卡脚卡入。

在本发明较佳的实施例中，所述弹簧卡呈L形结构，包括垂直相连的横向部和纵向部；

所述U型卡脚设于横向部上；

所述主齿轮的底端面位于所述复位孔的两侧对称地分别设有一适于所述纵向部卡嵌的定位槽。

本发明的有益效果为：本发明的具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，结构简单，一方面，当轮齿磨损后，副齿轮在弹簧的推动下能自动相对于主齿轮转动，使副齿轮与主齿轮的齿廓进一步错位而补偿因磨损产生的齿侧间隙；另一方面，弹簧也给卡子施加使卡子在V形槽内顺时针转动的推力，卡子在V形槽内顺时针转动可使卡子长度方向的两端分别抵紧副齿轮与主齿轮，使错位消隙后的副齿轮与主齿轮相对固定，确保副齿轮与主齿轮受传动力作用后不再产生齿侧间隙，从而使本发明所能承受的传动力突破弹簧的弹性力限制。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例1具有消隙功能的直齿圆柱齿轮的主视结构示意图；

图2是图1的A—A剖视图；

图3是本发明具有消隙功能的直齿圆柱齿轮的主齿轮的结构示意图；

图4是本发明具有消隙功能的直齿圆柱齿轮的卡子的结构示意图；

图5是本发明在图2示出的基本结构上，副齿轮增设了端盖后的结构示意图；

图6是本发明实施例2具有消隙功能的直齿圆柱齿轮的后视结构(相对于图1的主视图而言)示意图；

图7是图6的B—B剖面图；

图8是本发明实施例2具有消隙功能的直齿圆柱齿轮的转销的结构示意图。

图中：主齿轮1、圆柱凸台11、V形槽12、弹簧凹槽13、复位孔14、定位槽15；副齿轮2、通孔21、簧孔22、端盖23、轴承孔24；卡子3、盲孔33、弹簧4；转销5、销头51、轴颈52、卡条53、卡槽54；挡片6；弹簧卡7。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1和图2所示，本发明提供了一种具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，包括：同轴装配的主齿轮1和副齿轮2，以及设于主齿轮1上的消隙结构；主齿轮1与副齿轮2均为直齿圆柱齿轮且轮齿形状、参数和齿数均相同。副齿轮2上设有一与副齿轮2同轴的通孔21，通孔21适于消隙结构插入以形成副齿轮2与主齿轮1的转动配接。通孔21的内壁与圆柱凸台11周缘的圆弧面抵接，即圆柱凸台11与副齿轮2的通孔21转动配合。

具体的，消隙结构包括凸出于主齿轮1上与主齿轮1同轴固连的圆柱凸台11、阵列式凹设于圆柱凸台11周缘上的若干个V形槽12、分别对应设于若干个V形槽12旁侧的若干个弹簧凹槽13(见图3)，以及卡嵌于V形槽12中的卡子3和卡装在弹簧凹槽13中的弹簧4；卡子3长度方向的一端适于可转动地抵接于V形槽12的槽壁面，且该卡子3长度方向的另一端适于可滑动地抵接于副齿轮2的通孔21内壁上。具体的，为了使得卡子3可相对于V形槽12的槽壁面转动，卡子3与V形槽12的槽壁面相接的端面为弧形面(见图4)；以及，为了使得卡子3可滑动地抵接于副齿轮2的通孔21内壁，卡子3与通孔21内壁相接的端面为弧形面(见图4)。

如图1和图3所示，V形槽12的与卡子3相接的那段槽壁面是凹圆柱面且凹圆柱面的轴线与主齿轮1的轴线平行。

如图3所示，本实施例中的若干个V形槽12包括三个V形槽12；若干个弹簧凹槽13包括三个弹簧凹槽13；以及V形槽12一侧端与弹簧凹槽13的一侧端相接。

如图1和图4所示，为了实现对于弹簧4的固定，还包括阵列式设于副齿轮2的通孔21内壁上的若干个簧孔22和设于卡子3长度方向中部的盲孔33；若干个簧孔22适于与若干个弹簧凹槽13一一对应；

簧孔22适于弹簧4的一端部插入固定；盲孔33适于弹簧4的另一端部插入固定。

本实施例中的弹簧4为推力簧；以及弹簧4呈弧形结构且该弧形结构的弧口朝向通孔21的内壁。

如图5所示，为了避免杂物进入本实施例的直齿圆柱齿轮，直齿圆柱齿轮还包括设于副齿轮2上的端盖23；端盖23呈圆环形且与副齿轮2同轴固连。

本实施例的直齿圆柱齿轮具体的实施原理如下：

弹簧4给副齿轮2施加使副齿轮2相对于主齿轮1逆时针转动的推力，使副齿轮2、主齿轮1的轮齿齿廓错位，从而消除齿侧间隙。当轮齿磨损后，副齿轮2在弹簧4的推动下还能自动相对于主齿轮转动而补偿因磨损产生的齿侧间隙。同时，弹簧4也给卡子3施加使卡子3绕V形槽12的与卡子3相接的那段凹圆柱面的轴线顺时针转动的推力，卡子3绕V形槽12的那段凹圆柱面的轴线顺时针转动可使卡子3长度方向的两端分别抵紧副齿轮2与主齿轮1，使错位消隙后的副齿轮2与主齿轮1相对固定，确保副齿轮2与主齿轮1受传动力作用后不再产生齿侧间隙，从而使实施例的直齿圆柱齿轮所能承受的传动力突破弹簧4的弹性力限制。

实施例2：

在实施例1的直齿圆柱齿轮的基础上，本实施例的直齿圆柱齿轮还包括一适于将主齿轮1和副齿轮2整配的固锁结构。

具体的，如图6和图7所示，固锁结构包括一适于依次穿过端盖23、圆柱凸台11的V形槽12和主齿轮1的转销5、在转销5穿出于主齿轮1底端面的端部套设的挡片6，以及设于主齿轮1底端面上的适于卡接于转销5上的弹簧卡7。当直齿圆柱齿轮设置的V形槽12为三个时，固锁结构对应也设置为三个。

端盖23上对应圆柱凸台11的V形槽12开设有适于转销5穿过的轴承孔24，轴承孔24的轴线与副齿轮2的轴线平行；主齿轮1上开设有适于转销5穿过的复位孔14；轴承孔24与复位孔14的轴线错位且平行；挡片6套接在转销5上后适于挡盖复位孔14。

具体的，如图7和图8所示，转销5包括环形的销头51、设于销头51底部的柱状的轴颈52，以及设于轴颈52底部的横截面形状为弓形的卡条53；轴颈52与轴承孔24转动配合。卡条53的端部适于穿过复位孔14以伸出主齿轮1的底端面，且在卡条53伸出于主齿轮1底端面的端部开设有一对卡槽54；弹簧卡7具有U型卡脚(见图6)；一对卡槽54适于弹簧卡7的U型卡脚卡入，即使转销5轴向定位。

如图7所示，弹簧卡7呈L形结构，包括垂直相连的横向部和纵向部；U型卡脚设于横向部上；主齿轮1的底端面位于复位孔14的两侧对称地分别设有一适于纵向部卡嵌的定位槽15，即使得转销5的轴向旋转角度限定。

本实施例的直齿圆柱齿轮具体的实施原理如下：

通过转销5、挡片6和弹簧卡7，将本实施例的直齿圆柱齿轮装配成一个整体，使主齿轮1、副齿轮2在搬运、使用中不会分离。旋转转销5,使转销5旋转到如图6、图7示出的位置，弹簧卡7的纵向部嵌入主齿轮1端面上的复位孔14左侧的定位槽15中(见图7)，此时，卡条53脱离复位孔14的孔壁，主齿轮1、副齿轮2在弹簧4的推动下相对转动，使主齿轮1、副齿轮2的轮齿齿廓错位，从而消除齿侧间隙；同时，卡条53也与卡子3脱离，卡子3便在弹簧4的推动下转动，将主齿轮1与副齿轮2卡紧。转销5再旋转180°，转销5的卡条53先顶动卡子3，使卡子3与主齿轮1、副齿轮2松开，这样，主齿轮1就可以相对于副齿轮2转动，然后，卡条53再顶到主齿轮1的复位孔14的孔壁并推动主齿轮1相对于副齿轮2转动复位，使主齿轮1、副齿轮2的轮齿齿廓互相对齐，这样,便于将本实施例的直齿圆柱齿轮安装在齿轮传动系统中，此时，弹簧卡7的纵向部嵌入复位孔14右侧的定位槽15中。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (8)

1.一种具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，其特征在于，包括：同轴装配的主齿轮（1）和副齿轮（2），以及设于所述主齿轮（1）上的消隙结构；

所述主齿轮（1）与副齿轮（2）均为直齿圆柱齿轮且轮齿形状、参数和齿数均相同；

所述副齿轮（2）上设有一与副齿轮（2）同轴的通孔（21），所述通孔（21）适于所述消隙结构插入以形成副齿轮（2）与主齿轮（1）的转动配接；以及

所述消隙结构包括凸出于主齿轮（1）上的与所述主齿轮（1）同轴固连的圆柱凸台（11）、阵列式凹设于所述圆柱凸台（11）周缘上的若干个V形槽（12）、分别对应设于若干个所述V形槽（12）旁侧的若干个弹簧凹槽（13），以及卡嵌于所述V形槽（12）中的卡子（3）和卡装在所述弹簧凹槽（13）中的弹簧（4）；所述卡子（3）长度方向的一端适于可转动地抵接于所述V形槽（12）的槽壁，且该卡子（3）长度方向的另一端适于可滑动地抵接于所述副齿轮（2）的通孔（21）内壁上；

具有消隙功能的直齿圆柱齿轮还包括设于所述副齿轮（2）上的端盖（23），以及一适于将主齿轮（1）和副齿轮（2）整配的固锁结构；

所述端盖（23）呈圆环形且与副齿轮（2）同轴固连；

所述固锁结构包括一适于依次穿过端盖（23）、圆柱凸台（11）的V形槽（12）和主齿轮（1）的转销（5）、在转销（5）穿出于所述主齿轮（1）底端面的端部套设的挡片（6），以及设于所述主齿轮（1）底端面上的适于卡接于所述转销（5）上的弹簧卡（7）。

2.根据权利要求1所述的具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，其特征在于，所述通孔（21）的内壁与所述圆柱凸台（11）周缘的圆弧面抵接。

3.根据权利要求2所述的具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，其特征在于，若干个V形槽（12）包括三个V形槽（12）；

若干个所述弹簧凹槽（13）包括三个弹簧凹槽（13）；以及

所述V形槽（12）一侧端与弹簧凹槽（13）的一侧端相接。

4.根据权利要求1或3任一项所述的具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，其特征在于，还包括阵列式设于所述副齿轮（2）的通孔（21）内壁上的若干个簧孔（22）和设于所述卡子（3）长度方向中部的盲孔（33）；

若干个所述簧孔（22）适于与若干个所述弹簧凹槽（13）一一对应；

所述簧孔（22）适于所述弹簧（4）的一端部插入固定；

所述盲孔（33）适于所述弹簧（4）的另一端部插入固定。

5.根据权利要求4所述的具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，其特征在于，所述弹簧（4）为推力簧；以及

所述弹簧（4）呈弧形结构且该弧形结构的弧口朝向所述通孔（21）的内壁。

6.根据权利要求1所述的具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，其特征在于，所述端盖（23）上对应圆柱凸台（11）的V形槽（12）开设有适于转销（5）穿过的轴承孔（24）；所述主齿轮（1）上开设有适于转销（5）穿过的复位孔（14）；所述轴承孔（24）与所述复位孔（14）的轴线平行；

所述挡片（6）套接在转销（5）上后适于挡盖所述复位孔（14）。

7.根据权利要求6所述的具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，其特征在于，所述转销（5）包括环形的销头（51）、设于销头（51）底部的柱状的轴颈（52），以及设于所述轴颈（52）底部的横截面形状为弓形的卡条（53）；

所述轴颈（52）与所述轴承孔（24）转动配合；

所述卡条（53）的端部适于穿过所述复位孔（14）以伸出所述主齿轮（1）的底端面，且在卡条（53）伸出于所述主齿轮（1）底端面的端部开设有一对卡槽（54）；

所述弹簧卡（7）具有U型卡脚；一对所述卡槽（54）适于弹簧卡（7）的U型卡脚卡入。

8.根据权利要求7所述的具有消隙功能的直齿圆柱齿轮，其特征在于，所述弹簧卡（7）呈L形结构，包括垂直相连的横向部和纵向部；

所述U型卡脚设于横向部上；

所述主齿轮（1）的底端面位于所述复位孔（14）的两侧对称地分别设有一适于所述纵向部卡嵌的定位槽（15）。