CN209164534U - 一种消隙齿轮组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消隙齿轮组件，包括啮合的主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮安装于从动齿轮轴上，从动齿轮轴为偏心齿轮轴；从动齿轮轴包括一体设置的齿轮安装段、环形凸台和机体安装段，齿轮安装段、机体安装段位于环形凸台的两侧，齿轮安装段的轴心线与机体安装段的轴心线相互平行并且不重合；从动齿轮转动安装于齿轮安装段，机体安装段用于与机体可拆式固定连接。本实用新型通过转动偏心从动齿轮轴以调整其安装位置，微调齿轮副中心距进而调节齿侧间隙，提高工作可靠性。

Description

一种消隙齿轮组件

技术领域

本实用新型属于齿轮传动技术领域，尤其是涉及一种可消除啮合齿轮侧隙的消隙齿轮组件。

背景技术

中心距是影响齿轮设计制造及安装的重要因素。1、当实际中心距与标准中心距不重合时，需要特别设计变位齿轮；2、齿轮啮合传动时，为了在啮合齿廓之间形成润滑油膜，避免因轮齿摩擦发热膨胀而卡死，齿廓之间必须留有间隙，此间隙称为齿侧间隙，齿侧间隙的存在会产生齿间冲击，影响齿轮传动的平稳性。因此，这个间隙只能很小，通常由齿差来保证；当齿轮系，尤其是重载齿轮系，经过一段时间的工作后，由于齿轮磨损齿侧间隙会变大，从而引起齿轮传动的冲击、振动和噪声增大，此时将侧隙调整到合适值是非常有必要的；其中：调整侧隙的方法有两种：一种是基齿厚制，即固定齿厚的极限偏差，通过改变中心距基本偏差来获得不同的最小极限侧隙；另一种方法是基中心制，即固定中心距的极限偏差，通过改变齿厚的上偏差来得到不同的最小极限侧隙。3、由于齿轮制造误差的存在，齿轮侧隙也很难保证是最合适的状态，需要通过现场安装进行调整。

对于精密齿轮传动和高速重载齿轮传动装置而言，齿侧间隙是评价齿轮传动精度的重要指标之一，也是引起齿轮传动的冲击、振动和噪声的主要原因。为消除啮合齿轮的齿侧间隙，提高齿轮传动精度，消隙齿轮便应运而生。

现有技术中的消隙齿轮大多是采用两个错位齿轮的方式，错位齿轮主要分为刚性消隙齿轮和柔性消隙齿轮两大类。刚性消隙齿轮，其上两个错位齿轮通过固定连接的方式联接成为一个刚性构件；现有的刚性消隙齿轮之间的错位角度需要预先调整，调整完成以后，两个错位齿轮之间的错位角度将固定不变，其结构复杂，齿轮组件的可靠性不高。柔性消隙齿轮，其上两个错位齿轮通过安装在其间的柔性元件形成柔性联接；现有的柔性消隙齿轮大多采用液压油缸或螺旋弹簧或橡胶弹簧等作为柔性元件；采用液压油缸作为柔性元件的柔性消隙齿轮，结构复杂，整体尺寸较大，使用空间范围受到限制；采用螺旋弹簧或橡胶弹簧作为柔性元件的柔性消隙齿轮，因为弹簧预压行程受限、弹簧刚度系数难以把控等原因致使齿轮副啮合齿侧间所必须的法向接触压力难以得到有效保证，进而导致齿轮副消除冲击、振动和噪声的效果大打折扣，也会使齿轮副的承载能力和工作寿命大大降低。

综上，采用两个错位齿轮方式的消隙齿轮，采用的方法都属于基中心制，对于精密齿轮或重载齿轮传动装置而言，采用该方法时，工作可靠性会受到影响，因此一种基齿厚制方法、通过微调中心距实现调节齿侧间隙的方法应运而生。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种消隙齿轮组件，微调齿轮副中心距进而调节齿侧间隙，提高工作可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种消隙齿轮组件，包括啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮安装于从动齿轮轴上，所述从动齿轮轴为偏心齿轮轴。

所述从动齿轮轴包括一体设置的齿轮安装段、环形凸台和机体安装段，所述齿轮安装段、所述机体安装段位于所述环形凸台的两侧，所述齿轮安装段的轴心线与所述机体安装段的轴心线相互平行并且不重合；所述从动齿轮转动安装于所述齿轮安装段，所述机体安装段用于与机体可拆式固定连接。

在上述方案中，优选的，所述从动齿轮轴设有自所述齿轮安装段贯穿至所述机体安装段的轴向贯通孔，所述轴向贯通孔的轴心线与所述齿轮安装段的轴心线重合；所述从动齿轮的外侧设置有挡板，所述挡板设有与所述轴向贯通孔同轴的挡板通孔；第一螺纹连接件穿过所述挡板通孔和所述轴向贯通孔并且与所述机体螺纹连接；所述从动齿轮轴上设置有定位轴肩，所述从动齿轮约束于所述挡板与所述定位轴肩之间。

在上述方案中，优选的，所述齿轮安装段的端部设有多个螺栓孔，所述从动齿轮的外侧设置有挡板，所述挡板上设有与所述螺栓孔相对应的挡板通孔，所述环形凸台上设有多个弧形通孔，多个所述弧形通孔以所述机体安装段的中心为圆心；第二螺纹连接件穿过所述弧形通孔将所述从动齿轮轴安装在所述机体上；所述从动齿轮轴上设置有定位轴肩，第三螺纹连接件通过所述挡板通孔和所述螺栓孔将所述从动齿轮约束于所述挡板与所述定位轴肩之间。

在上述方案中，优选的，所述轴向贯通孔中部孔径大于两端部孔径，所述环形凸台的外周壁上设有凸台平面，所述凸台平面上设有进油孔，所述进油孔的进油端设有内螺纹，所述进油孔的出油端与所述轴向贯通孔中部连通；与所述轴向贯通孔中部相对应的所述齿轮安装段上沿周向设有环形油槽，所述齿轮安装段内设有至少一个连通所述轴向贯通孔中部与所述环形油槽的出油孔。

在上述方案中，优选的，所述从动齿轮轴内设有进油孔，所述进油孔自所述机体安装段的端部延伸至临近所述齿轮安装段的端部；所述齿轮安装段上沿周向设有环形油槽，所述齿轮安装段内设有至少一个连通所述环形油槽与所述进油孔的出油孔。

在上述方案中，优选的，所述进油孔的轴心线与所述齿轮安装段的轴心线重合，所述出油孔沿所述齿轮安装段的径向延伸至所述环形油槽。

在上述方案中，优选的，所述齿轮安装段与所述从动齿轮之间设置有齿轮衬套。

在上述方案中，优选的，所述从动齿轮包括轮缘、轮毂和设置所述轮毂与所述轮缘之间有腹板，所述轮毂的两端部均开设有泄油槽。

在上述方案中，优选的，所述轮毂的两端部均开设有四个泄油槽，所述四个泄油槽两两成对设置。

在上述方案中，优选的，所述主动齿轮设有中心孔，所述主动齿轮的一端部设有与所述中心孔同轴的齿轮环形凸台，所述齿轮环形凸台的端部设有多个环绕所述中心孔的周向孔。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

本实用新型消隙齿轮组件，因其从动齿轮轴为偏心齿轮轴，该偏心齿轮轴两端形成有轴心线不重合的齿轮安装段和机体安装段，齿轮安装段远离机体一端，与从动齿轮转动连接，机体安装段靠近机体一端，与机体连接。旋转偏心的从动齿轮轴一定角度后，利用偏心转动机理微调主动齿轮和从动齿轮的中心距进而调节齿侧间隙，将齿侧间隙调整到合适位置后，利用螺纹连接件将从动齿轮轴固定于机体上，确保了啮合传动的有效性。

总之，本实用新型消隙齿轮组件不需要改变齿轮结构，也不需要增加其他零部件，结构简单，可靠性高，不影响齿轮系的承载能力。

附图说明

图1是本实用新型消隙齿轮组件第一种实施例的分解结构示意图；

图2是图1中从动齿轮与从动齿轮轴连接的结构示意图；

图3是图2沿A-A线的剖视结构示意图；

图4是图1中从动齿轮的结构示意图；

图5是图4沿B-B线的剖视结构示意图；

图6是本实用新型消隙齿轮组件第二种实施例的分解结构示意图；

图7是图6中从动齿轮与从动齿轮轴连接的结构示意图；

图8是图7沿C-C线的剖视结构示意图；

图中：1-主动齿轮，11-中心孔，12-齿轮环形凸台，13-周向孔，2-从动齿轮，21-轮缘，22-腹板，23-轮毂，3-齿轮衬套，4-从动齿轮轴，41-齿轮安装段，411-螺栓孔，42-定位轴肩，43-环形凸台，431-弧形通孔，44-机体安装段，5-挡板，51-挡板通孔，52-挡板通孔，6-六角头螺栓，7-六角法面螺栓，8-内六角圆柱头螺钉，a-内螺纹，b-进油孔，c-机体安装段的轴心线，d-轴向贯通孔，e-出油孔，f-齿轮安装段的轴心线，g-环形油槽，h-凸台平面，i-泄油槽。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。

实施例一：

如图1和图2共同所示，该消隙齿轮组件主要包括啮合的主动齿轮1和从动齿轮2，从动齿轮2安装于从动齿轮轴4上，从动齿轮轴4为偏心齿轮轴。

主动齿轮1设有中心孔11，主动齿轮1的一端部设有与主动齿轮1中心孔11同轴的齿轮环形凸台12，齿轮环形凸台12端部设有多个环绕中心孔11的周向孔13。当中心孔11用于与动力输出轴连接时，周向孔13为减重平衡孔，当周向孔13用于与动力输出轴固定连接时在，中心孔11仅用于供动力输出轴穿过，而不承担传递扭矩的作用。

从动齿轮轴4为偏心齿轮轴，从动齿轮轴4包括一体设置的齿轮安装段41、定位轴肩42、环形凸台43和机体安装段44，齿轮安装段41、机体安装段44位于环形凸台43的两侧，定位轴肩42位于齿轮安装段41和环形凸台43之间。齿轮安装段的轴心线f与机体安装段的轴心线c相互平行并且不重合；从动齿轮2转动安装于齿轮安装段41，齿轮安装段41与从动齿轮2之间设置有齿轮衬套3，从动齿轮2与齿轮安装段41借助齿轮衬套3建立转动连接。从起到作用来看，该齿轮衬套3相当于一个滑动轴承。机体安装段44用于与机体可拆式固定连接。

从动齿轮轴4设有自齿轮安装段41贯穿至机体安装段44的轴向贯通孔d，轴向贯通孔d的轴心线与齿轮安装段41的轴心线重合；从动齿轮2的外侧设置有挡板5(相当于一个端盖)，挡板5的径向尺寸大于从动齿轮2的轮毂23的直径，挡板5设有与轴向贯通孔d同轴的挡板通孔51；第一螺纹连接件即六角头螺栓6穿过挡板通孔51和轴向贯通孔d并且与机体螺纹连接，即将从动齿轮轴4安装于机体上。在六角头螺栓6紧固从动齿轮轴4过程中，形成预紧力，该预紧力将从动齿轮2轴向约束于挡板5与定位轴肩42之间，该挡板5对从动齿轮2起到止推作用，挡板5与定位轴肩42充分发挥其轴向限位作用，防止轴向窜动，影响齿轮啮合传动的有效性。

为了进一步确保齿轮啮合传动的可靠性，需要在传动部件上实现良好的润滑功能。为此，对上述实施例一的技术方案进一步优化，具体为：

如图3和图5共同所示，将轴向贯通孔d中部孔径开设的大于两端部孔径，使其与六角头螺栓6配合时，中部留有便于润滑油流通的圆周空隙，从动齿轮轴4的环形凸台43的外周壁上设有凸台平面h，该凸台平面h上设有进油孔b，进油孔b的进油端设有内螺纹a，该内螺纹a供安装进油管使用，上述凸台平面h也是为了便于进油管的安装而设置的。进油孔b的出油端与轴向贯通孔d中部连通。与轴向贯通孔d中部相对应的齿轮安装段41上沿周向开设有环形油槽g，齿轮安装段41内设有至少一个连通轴向贯通孔d中部与环形油槽g的出油孔e；出油孔e可沿齿轮安装段41的径向开设。

从动齿轮2包括轮缘21、轮毂23和设置轮毂23与轮缘21之间有腹板22，轮毂23的两端部均开设有四个泄油槽i,四个泄油槽i两两成对设置。

润滑油通过进油孔b流入从动齿轮轴4中部的圆周空隙中，再通过出油口e流出，进入齿轮安装段41上的环形油槽g内，进而在齿轮安装段41表面形成良好的润滑油膜，实现润滑功能，润滑油最终由从动齿轮2上的泄油槽i泄入齿轮室中，提高齿轮传动的可靠性。

本实施例具体偏心调节过程为：

旋转偏心的从动齿轮轴4一定角度后，基于从动齿轮轴4的齿轮安装段41和机体安装段44的轴心线不重合，即偏心转动机理，微调主动齿轮1和从动齿轮2的中心距进而调整齿侧间隙，当齿侧间隙调整到合适位置后，利用六角头螺栓6将从动齿轮轴4轴向紧固于机体上；与此同时，在六角头螺栓6紧固从动齿轮轴4过程中，形成预紧力，该预紧力将从动齿轮2轴向约束于挡板5与定位轴肩42之间，在不干涉从动齿轮2转动的同时防止轴向窜动，确保了啮合传动的有效性。

实施例二：

实施例二与实施例一的构思相同，结构基本相同，区别之处在于从动齿轮轴4的安装方式和油孔的开设位置，在此对本实施例与实施例一区别之处进行详细描述。

如图6至图8共同所示，从动齿轮轴4的齿轮安装段41的端部设有两个螺栓孔411，从动齿轮2的外侧同样设置有挡板5(相当于一个端盖)，挡板5的径向尺寸大于从动齿轮2的轮毂23的直径，挡板5上设有与螺栓孔411相对应的两个挡板通孔52，环形凸台43上设有三个弧形通孔431，三个弧形通孔431以机体安装段44的中心为圆心；第二螺纹连接件即内六角螺柱螺钉8穿过弧形通孔431将从动齿轮轴4安装在机体上；从动齿轮轴4上同样设置有定位轴肩42，定位轴肩42与实施例一的设置位置一致，也位于齿轮安装段41和环形凸台43之间。第三螺纹连接件即六角法面螺栓7通过挡板通孔52和螺栓孔411将从动齿轮2轴向约束于挡板5与定位轴肩42之间。该挡板5同样对从动齿轮2起到止推作用，挡板5与定位轴肩42充分发挥其轴向限位作用，在不干涉从动齿轮2转动的同时防止轴向窜动，影响齿轮啮合传动的有效性。

为了进一步确保齿轮啮合传动的可靠性，同样需要在传动部件上实现良好的润滑功能。为此，对上述实施例二的技术方案进一步优化，具体为：

从动齿轮轴4内开设有进油孔b，进油孔b(相当于盲孔)自机体安装段44的端部延伸至临近齿轮安装段41的端部。齿轮安装段41上同样沿周向开设有环形油槽g，齿轮安装段41内设有至少一个连通环形油槽g与进油孔b(与实施例一中进油孔b开设位置不同)的出油孔e。该进油孔b的轴心线与齿轮安装段41的轴心线重合，出油孔e沿齿轮安装段41的径向延伸至出环形油槽g。

从动齿轮2同样包括轮缘21、轮毂23和设置轮毂23与轮缘21之间有腹板22，轮毂23的两端部均开设有四个泄油槽i,四个泄油槽i两两成对设置。

润滑油通过进油孔b流入从动齿轮轴4内部，再通过出油口e流出，进入齿轮安装段41上的环形油槽g内，进而在齿轮安装段41表面形成良好的润滑油膜，实现润滑功能，润滑油最终由从动齿轮2上的泄油槽i泄入齿轮室中，提高齿轮传动的可靠性。

本实施例具体偏心调节过程为：

旋转偏心的从动齿轮轴4一定角度后，基于从动齿轮轴4的齿轮安装段41和机体安装段44的轴心线不重合，即偏心转动机理，微调主动齿轮1和从动齿轮2的中心距进而调整齿侧间隙，当齿侧间隙调整到合适位置后，利用内六角圆柱头螺钉8将从动齿轮轴4轴向紧固于机体上，调整过程中弧形通孔431随从动齿轮轴4绕机体安装段44中心转动，即相对于内六角圆柱头螺钉8发生弧形运动，此处弧形通孔431的开设是为了提供相对弧形运动行程，方便与机体的可拆式安装。与此同时，在六角头螺栓6紧固从动齿轮轴4过程中，形成预紧力，该预紧力将从动齿轮2轴向约束于挡板5与定位轴肩42之间，在不干涉从动齿轮2转动的同时防止轴向窜动，确保了啮合传动的有效性。

需要说明的是，上述提到的机体不仅仅指发动机机体，可以是需要安装消除齿轮组件的任何其他设备机体。

以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种消隙齿轮组件的改进，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种消隙齿轮组件，包括啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮安装于从动齿轮轴上，其特征在于，所述从动齿轮轴为偏心齿轮轴；

所述从动齿轮轴包括一体设置的齿轮安装段、环形凸台和机体安装段，所述齿轮安装段、所述机体安装段位于所述环形凸台的两侧，所述齿轮安装段的轴心线与所述机体安装段的轴心线相互平行并且不重合；所述从动齿轮转动安装于所述齿轮安装段，所述机体安装段用于与机体可拆式固定连接。

2.如权利要求1所述的消隙齿轮组件，其特征在于，所述从动齿轮轴设有自所述齿轮安装段贯穿至所述机体安装段的轴向贯通孔，所述轴向贯通孔的轴心线与所述齿轮安装段的轴心线重合；所述从动齿轮的外侧设置有挡板，所述挡板设有与所述轴向贯通孔同轴的挡板通孔；第一螺纹连接件穿过所述挡板通孔和所述轴向贯通孔并且与所述机体螺纹连接；所述从动齿轮轴上设置有定位轴肩，所述从动齿轮约束于所述挡板与所述定位轴肩之间。

3.如权利要求1所述的消隙齿轮组件，其特征在于，所述齿轮安装段的端部设有多个螺栓孔，所述从动齿轮的外侧设置有挡板，所述挡板上设有与所述螺栓孔相对应的挡板通孔，所述环形凸台上设有多个弧形通孔，多个所述弧形通孔以所述机体安装段的中心为圆心；第二螺纹连接件穿过所述弧形通孔将所述从动齿轮轴安装在所述机体上；所述从动齿轮轴上设置有定位轴肩，第三螺纹连接件通过所述挡板通孔和所述螺栓孔将所述从动齿轮约束于所述挡板与所述定位轴肩之间。

4.如权利要求2所述的消隙齿轮组件，其特征在于，所述轴向贯通孔中部孔径大于两端部孔径，所述环形凸台的外周壁上设有凸台平面，所述凸台平面上设有进油孔，所述进油孔的进油端设有内螺纹，所述进油孔的出油端与所述轴向贯通孔中部连通；

与所述轴向贯通孔中部相对应的所述齿轮安装段上沿周向设有环形油槽，所述齿轮安装段内设有至少一个连通所述轴向贯通孔中部与所述环形油槽的出油孔。

5.如权利要求3所述的消隙齿轮组件，其特征在于，所述从动齿轮轴内设有进油孔，所述进油孔自所述机体安装段的端部延伸至临近所述齿轮安装段的端部；

所述齿轮安装段上沿周向设有环形油槽，所述齿轮安装段内设有至少一个连通所述环形油槽与所述进油孔的出油孔。

6.如权利要求5所述的消隙齿轮组件，其特征在于，所述进油孔的轴心线与所述齿轮安装段的轴心线重合，所述出油孔沿所述齿轮安装段的径向延伸至所述环形油槽。

7.如权利要求1至6中任一项所述的消隙齿轮组件，其特征在于，所述齿轮安装段与所述从动齿轮之间设置有齿轮衬套。

8.如权利要求7所述的消隙齿轮组件，其特征在于，所述从动齿轮包括轮缘、轮毂和设置于所述轮毂与所述轮缘之间的腹板，所述轮毂的两端部均开设有泄油槽。

9.如权利要求8所述的消隙齿轮组件，其特征在于，所述轮毂的两端部均开设有四个泄油槽，所述四个泄油槽两两成对设置。

10.如权利要求8所述的消隙齿轮组件，其特征在于，所述主动齿轮设有中心孔，所述主动齿轮的一端部设有与所述中心孔同轴的齿轮环形凸台，所述齿轮环形凸台的端部设有多个环绕所述中心孔的周向孔。