CN207393897U - 具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮 - Google Patents

Abstract

一种具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮，由同轴安装的甲齿轮1与乙齿轮2以及夹在其间消隙装置组成；所述消隙装置包括消隙盘3、调节螺杆4、滑块5、推杆6；所述消隙盘3上开有轴孔32、异形孔33，盘面31上设置呈内凹形的凹锥面34，柱面35上沿径向开有光孔36，光孔36与异形孔33接通，消隙盘3上还设置盲孔37，盲孔37与光孔36同轴线，盲孔37的一端与异形孔33接通；所述调节螺杆4装在光孔36与盲孔37中；所述滑块5置于异形孔33中，滑块5上设置与调节螺杆4配合的螺纹孔并套在调节螺杆4上；所述推杆6用弹性材料制成并固定在滑块5上，推杆6的端部能在凹锥面34上滑移。本实用新型具有通用性好、消隙范围大、调节方便、结构紧凑、成本低、能承受较大轴向力的优点，并能自动消除因轮齿磨损而产生的齿侧间隙。

Description

具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮

技术领域

本实用新型涉及齿轮传动技术领域，具体涉及一种具有能消除斜齿圆柱齿轮传动副齿侧间隙的消隙装置的斜齿圆柱齿轮。

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，降低传动精度。因此，在需要精确传动的装置中，须使用能消除齿侧间隙的齿轮以便消除空回量。消隙斜齿圆柱齿轮就是一种常用的能消除齿侧间隙的齿轮。授权公告号为CN205605771U的专利公开了消隙斜齿圆柱齿轮的结构，其技术特征是：包括设置在左半齿轮与右半齿轮之间的能使左半齿轮与右半齿轮沿轴向分离的∩形弹簧，还包括垫环、滑柱、调节螺母，所述垫环呈圆环状，垫环有凹形锥面，垫环镶嵌在左半齿轮或右半齿轮上且锥面朝外，垫环与左半齿轮或右半齿轮同轴；所述滑柱的外形为横截面呈“O”形的柱体，滑柱的一个端面设有螺杆，在滑柱上沿纵向开有两条斜底槽，斜底槽靠近螺杆的一侧的槽深而远离螺杆的一侧的槽浅；所述左半齿轮与右半齿轮都沿轴向开有横截面呈“O”形的O形孔，滑柱装在左半齿轮与右半齿轮的O形孔内；所述∩形弹簧的两个端脚分别插入两个滑柱的斜底槽内；所述调节螺母旋在滑柱的螺杆上。这种消隙斜齿圆柱齿轮的消隙工作原理是：旋紧调节螺母，迫使滑柱沿左半齿轮与右半齿轮的O形孔向有调节螺母的方向滑移，斜底槽的底面将∩形弹簧的端脚向槽口方向顶起，使∩形弹簧发生弹性变形并沿斜齿轮径向向外扩张，∩形弹簧向外扩张挤压到垫环的凹形锥面，推动左半齿轮与右半齿轮沿轴向分离，从而达到消隙的目的。这种消隙斜齿圆柱齿轮的缺点是：消隙斜齿圆柱齿轮的轴向必须留有容纳调节螺母以及外伸的螺杆的空间，导致结构紧凑的传动系统无法采用这种消隙斜齿圆柱齿轮；另外，左半齿轮或右半齿轮要加工镶嵌垫环的槽，左半齿轮与右半齿轮都开O形孔，增加了斜齿圆柱齿轮的加工工序，尤其是加工滑柱上的两条斜底槽比较困难，导致了这种消隙斜齿圆柱齿轮成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有能消除斜齿圆柱齿轮传动副齿侧间隙的消隙装置的斜齿圆柱齿轮，这种斜齿圆柱齿轮的消隙装置具有通用性，不需要在斜齿圆柱齿轮上设置额外的结构，夹在两同轴安装的斜齿圆柱齿轮中间就能与两斜齿圆柱齿轮共同组成消隙斜齿圆柱齿轮。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮，由同轴安装的甲齿轮与乙齿轮以及消隙装置组成，所述甲齿轮与乙齿轮都是斜齿圆柱齿轮且齿轮参数都相同；所述消隙装置夹在甲齿轮与乙齿轮之间，消隙装置包括消隙盘、调节螺杆、滑块、推杆；所述消隙盘为盘状，消隙盘的盘面与甲齿轮、乙齿轮的端面相对；消隙盘上开有轴孔，消隙盘的轴孔与齿轮轴孔同轴线；在消隙盘的盘面上开有异形孔，异形孔为通孔；在消隙盘的盘面上设置凹锥面，凹锥面呈内凹形；在消隙盘的柱面上沿径向开有光孔，光孔为通孔并与异形孔接通；消隙盘上设置盲孔，盲孔与光孔同轴线，盲孔的一端与异形孔接通，盲孔的另一端封闭；所述调节螺杆装在光孔与盲孔中并能在光孔与盲孔中转动；所述滑块置于异形孔中，滑块上设置与调节螺杆配合的螺纹孔，滑块套在调节螺杆上并能随调节螺杆的转动而沿调节螺杆的轴向移动；所述推杆用弹性材料制成，推杆固定在滑块上，推杆的端部随着滑块沿调节螺杆轴向的移动而在消隙盘的凹锥面上滑移。

斜齿圆柱齿轮的消隙装置的消隙原理是：转动调节螺杆，使调节螺杆上的滑块沿调节螺杆的轴向移动，固定在滑块上的推杆也随之移动，推杆的端部则在消隙盘的凹锥面上滑移，当滑块朝背离消隙盘的轴孔的方向移动时，推杆的端部随之从凹锥面的低处移向凹锥面的高处，进而推动甲齿轮、乙齿轮沿轴向分别朝背离消隙盘的方向移动，甲齿轮与乙齿轮的轴向间距被扩大，从而达到消隙的目的。当斜齿圆柱齿轮传动副的齿侧间隙被消除后，甲齿轮与乙齿轮的轴向间距就不能再进一步被扩大，此时继续转动调节螺杆使滑块朝背离消隙盘的轴孔的方向移动，由于推杆的端部已不能推动甲齿轮、乙齿轮朝背离消隙盘的方向移动，即推杆的端部已被卡住，所以，会迫使推杆弹性变形而产生弹性力，从而形成消隙预紧力。当斜齿圆柱齿轮传动副长期运转而导致轮齿磨损，重新产生齿侧间隙时，推杆的端部在弹性力的驱动下又可以向凹锥面的高处滑移，并推动甲齿轮、乙齿轮进一步朝背离消隙盘的方向移动，甲齿轮与乙齿轮的轴向间距进一步被扩大，从而自动消除因轮齿磨损而产生的齿侧间隙。

本实用新型与授权公告号为CN205605771U的专利对比，具有以下显著的进步：①这种斜齿圆柱齿轮的消隙装置不需要在斜齿圆柱齿轮上设置额外的结构，夹在两同轴安装的斜齿圆柱齿轮之间即可，一种规格的消隙装置可以适用于不同直径的斜齿圆柱齿轮，故具有通用性，适用性好；②消隙盘的两个盘面都设有凹锥面，使消隙范围增大一倍；③调节螺杆的头部裸露于消隙盘的柱面，可以从径向插入螺丝刀旋转调节螺杆，故消隙调节方便；④在斜齿圆柱齿轮的轴向没有调节螺母，也不必预留供螺杆外伸的空间，故结构紧凑；⑤因为具有通用性，所以结构可以标准化，生产可以批量化；⑥没有难加工的零件，再加上批量化生产，故成本较低。

另外，本实用新型还具有授权公告号为CN205605771U的专利的优点：①能自动消除因轮齿磨损而产生的齿侧间隙；②传动时能承受较大的轴向力，因而斜齿圆柱齿轮的螺旋角可以设计得比较大；③当消隙盘的凹锥面的锥角大到一定程度时，会产生自锁效应，换句话说，传动时即使有再大的轴向力也推不动甲齿轮与乙齿轮沿轴向靠拢而产生齿侧间隙。

作为改进，本实用新型所述的具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮还包括平键，所述甲齿轮在朝乙齿轮的端面上设置与甲齿轮同轴的圆柱凸台，所述乙齿轮的齿轮轴孔套装在甲齿轮的圆柱凸台上，并通过平键限制乙齿轮相对于甲齿轮转动，所述消隙盘的轴孔套装在圆柱凸台上。

作为改进，本实用新型所述的具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮还包括推力弹簧，所述甲齿轮的圆柱凸台上开有环形槽，所述推力弹簧为螺旋形，推力弹簧装在环形槽中，推力弹簧的外径大于圆柱凸台的外径，推力弹簧的内径小于圆柱凸台的外径，推力弹簧的一端顶着乙齿轮而另一端顶着环形槽的侧面。推力弹簧的作用，一是阻挡乙齿轮从甲齿轮的圆柱凸台上滑脱，使甲齿轮与乙齿轮以及夹在其间的消隙装置装配成一个整体；二是靠推力弹簧的推力，在消隙装置的滑块处于靠近消隙盘轴孔的位置时，使甲齿轮、消隙装置、乙齿轮互相靠紧，便于斜齿圆柱齿轮传动副的安装与拆卸。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及附图中的标记作简要说明：

图1是具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮的结构示意图；

图2是具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮的结构示意图，是主视图，图中标出了图1的剖切位置；

图3是消隙装置的结构示意图；

图4是消隙装置的结构示意图，是主视图，图中标出了图3的剖切位置以及图5的剖切位置；

图5是图4的C-C剖视图，显示了1个滑块上固定有4根推杆；

图6是在图3的结构上作简化后的消隙装置结构示意图，简化后的消隙盘仅有一个盘面设有凹锥面；

图7是在图5的结构上作简化后的消隙装置结构示意图，简化后的消隙盘仅有一个盘面设有凹锥面；并示出了1个滑块上固定有2根推杆；

图8是具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮的结构示意图，示意了：当滑块朝背离轴孔的方向移动时，推杆的端部随之从凹锥面的低处移向凹锥面的高处，进而推动甲齿轮、乙齿轮朝背离消隙盘的方向移动；

图9是具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮的主视图，图中没有画出甲齿轮，图中标出了图8的剖切位置，示意了：当滑块朝背离轴孔的方向移动时，推杆的端部随之从凹锥面的低处移向凹锥面的高处，进而推动甲齿轮、乙齿轮朝背离消隙盘的方向移动；

图10是具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮改进后的结构示意图，图中的甲齿轮设置了圆柱凸台，乙齿轮、消隙盘套装在甲齿轮的圆柱凸台上，圆柱凸台上开有环形槽，环形槽中装了推力弹簧。

附图中的标记为：1——甲齿轮，11——圆柱凸台，12——环形槽，2——乙齿轮，21——齿轮轴孔，3——消隙盘，31——盘面，32——轴孔，33——异形孔，34——凹锥面，35——柱面，36——光孔，37——盲孔，4——调节螺杆，5——滑块，6——推杆，7——平键，8——推力弹簧。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮，由同轴安装的甲齿轮1与乙齿轮2以及消隙装置组成，所述甲齿轮1与乙齿轮2都是斜齿圆柱齿轮且齿轮参数都相同，甲齿轮1、乙齿轮2通过键使甲齿轮1与乙齿轮2之间不能相对转动，且使甲齿轮1或乙齿轮2能作轴向移动；所述消隙装置夹在甲齿轮1与乙齿轮2之间，消隙装置包括消隙盘3、调节螺杆4、滑块5、推杆6；如图1、图2、图3、图4所示，所述消隙盘3为圆形盘，也可以是椭圆形盘或多边形盘，消隙盘3的盘面31与甲齿轮1、乙齿轮2的端面相对，消隙盘3上开有轴孔32，消隙盘3的轴孔32与齿轮轴孔21同轴线，消隙盘3的轴孔32套在轴上，给消隙盘3径向定位，使消隙盘3只能沿着轴作轴向滑移；如图3、图4所示，在消隙盘3的盘面31上开有2个异形孔33，异形孔33为通孔，异形孔33对称布置，消隙盘3上也可以设置2个以上异形孔33；如图3、图5所示，在消隙盘3的两个盘面31都设有凹锥面34，或者在消隙盘3的一个盘面31设有凹锥面34(如图6、图7所示)，如图3、图4所示，凹锥面34呈内凹形，凹锥面34与消隙盘3的轴孔32同轴线；如图3、图4所示，在消隙盘3的柱面35上沿垂直于轴孔32轴线的方向开有2个光孔36，光孔36对称布置，光孔36为通孔并与异形孔33接通，消隙盘3上也可以设置2个以上光孔36，消隙盘3上还设置与光孔36数量相等的盲孔37，盲孔37与光孔36同轴线，盲孔37的一端与异形孔33接通，盲孔37的另一端封闭；如图3、图4所示，所述调节螺杆4装在光孔36与盲孔37中并能在光孔36与盲孔37中转动，所述滑块5置于异形孔33中，滑块5上设置与调节螺杆4配合的螺纹孔，滑块5套在调节螺杆4上并能随调节螺杆4的转动而沿调节螺杆4的轴向移动；如图3、图4、图5所示，所述推杆6用弹性材料制成，推杆6固定在滑块5上，推杆6的端部随着滑块5沿调节螺杆4轴向的移动而在消隙盘3的凹锥面34上滑移，固定在1个滑块5上的推杆6是4根(如图3、图5所示)，固定在1个滑块5上的推杆6也可以是2根(如图6、图7所示)。

作为改进，如图10所示，本实用新型所述的具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮还包括平键7，所述甲齿轮1在朝乙齿轮2的端面上设置与甲齿轮1同轴的圆柱凸台11，所述乙齿轮2的齿轮轴孔21改套在甲齿轮1的圆柱凸台11上且使乙齿轮2能在圆柱凸台11上沿轴向滑移，并通过平键7限制乙齿轮2相对于甲齿轮1转动，所述消隙盘3的轴孔32改套在圆柱凸台11上，并使消隙盘3能在圆柱凸台11上沿轴向滑移。

作为改进，如图10所示，本实用新型所述的具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮还包括推力弹簧8，所述甲齿轮1的圆柱凸台11上开有环形槽12，所述推力弹簧8为螺旋形，推力弹簧8装在环形槽12中，推力弹簧8的外径大于圆柱凸台11的外径，推力弹簧8的内径小于圆柱凸台11的外径，推力弹簧8的一端顶着乙齿轮2而另一端顶着环形槽12的侧面。

Claims (3)

1.一种具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮，由同轴安装的甲齿轮(1)与乙齿轮(2)以及消隙装置组成，所述甲齿轮(1)与乙齿轮(2)都是斜齿圆柱齿轮且齿轮参数都相同；其特征是：所述消隙装置夹在甲齿轮(1)与乙齿轮(2)之间，消隙装置包括消隙盘(3)、调节螺杆(4)、滑块(5)、推杆(6)；所述消隙盘(3)为盘状，消隙盘(3)的盘面(31)与甲齿轮(1)、乙齿轮(2)的端面相对；消隙盘(3)上开有轴孔(32)，消隙盘(3)的轴孔(32)与齿轮轴孔(21)同轴线；在消隙盘(3)的盘面(31)上开有异形孔(33)，异形孔(33)为通孔；在消隙盘(3)的盘面(31)上设置凹锥面(34)，凹锥面(34)呈内凹形；在消隙盘(3)的柱面(35)上沿径向开有光孔(36)，光孔(36)为通孔并与异形孔(33)接通；消隙盘(3)上设置盲孔(37)，盲孔(37)与光孔(36)同轴线，盲孔(37)的一端与异形孔(33)接通，盲孔(37)的另一端封闭；所述调节螺杆(4)装在光孔(36)与盲孔(37)中并能在光孔(36)与盲孔(37)中转动；所述滑块(5)置于异形孔(33)中，滑块(5)上设置与调节螺杆(4)配合的螺纹孔，滑块(5)套在调节螺杆(4)上并能随调节螺杆(4)的转动而沿调节螺杆(4)的轴向移动；所述推杆(6)用弹性材料制成，推杆(6)固定在滑块(5)上，推杆(6)的端部随着滑块(5)沿调节螺杆(4)轴向的移动而在消隙盘(3)的凹锥面(34)上滑移。

2.根据权利要求1所述的具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮，其特征在于：还包括平键(7)，所述甲齿轮(1)在朝乙齿轮(2)的端面上设置与甲齿轮(1)同轴的圆柱凸台(11)，所述乙齿轮(2)的齿轮轴孔(21)套装在甲齿轮(1)的圆柱凸台(11)上，并通过平键(7)限制乙齿轮(2)相对于甲齿轮(1)转动，所述消隙盘(3)的轴孔(32)套装在圆柱凸台(11)上。

3.根据权利要求2所述的具有消隙装置的斜齿圆柱齿轮，其特征在于：还包括推力弹簧(8)，所述甲齿轮(1)的圆柱凸台(11)上开有环形槽(12)，所述推力弹簧(8)为螺旋形，推力弹簧(8)装在环形槽(12)中，推力弹簧(8)的外径大于圆柱凸台(11)的外径，推力弹簧(8)的内径小于圆柱凸台(11)的外径，推力弹簧(8)的一端顶着乙齿轮(2)而另一端顶着环形槽(12)的侧面。