CN219242587U - 一种柔性减振齿轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于检测装置技术领域，公开了一种柔性减振齿轮，包括齿轮内环和套设在齿轮内环外缘的齿轮外环，所述齿轮内环与齿轮外环间设置有柔性减振层，所述齿轮内环与齿轮外环的结合面为嵌合设置，所述柔性减振层设置在齿轮内环与齿轮外环嵌合的接触面上，以缓解从齿轮轴传递的振动和高冲击载荷。柔性减振齿轮，包括齿轮内环和套设在齿轮内环外缘的齿轮外环，其特征在于，所述齿轮内环与齿轮外环间设置有柔性减振层，所述齿轮内环与齿轮外环的结合面为嵌合设置，所述柔性减振层设置在齿轮内环与齿轮外环嵌合的接触面上，以缓解从齿轮轴传递的振动和高冲击载荷。

Description

一种柔性减振齿轮

技术领域

本实用新型属于齿轮结构技术领域，具体地涉及一种柔性减振齿轮。

背景技术

和带传动、链接传动相比，齿轮传动不仅具有更高的传动精度和效率，而且可以实现相交轴、交错轴等空间任意两轴间的传动，因此，齿轮传动在纯电动汽车变速箱、电机中被广泛应用。电动汽车在启动和加速过程中会产生很大的加速度，这种加速度会导致啮合齿轮运转不平稳，产生啸叫，从而使得驾驶体验差。

近年来，不少技术人员提出了一些解决齿轮的噪音问题的方法，如：

CN202022976885.2提出了一种减振齿轮，其减震橡胶位于齿轮环和安装法兰之间，其缺点是橡胶外露面积较大，并且没有对橡胶进行预压，减振齿轮扭转刚度较小，在轴向方向靠挡环进行限位，无法缓解轴向的冲击振动。

CN201520941637.0提出了一种减振齿轮，其在齿轮外环的内圆柱面和齿轮内环的外圆柱面上均设有突齿，设置有减震块，缺点是齿轮扭转刚度较小。

CN201510820060.2提出了一种减震齿轮，其在内齿轮的外环上设有突齿，在齿轮外环的内圆柱面上设有凹槽，在凸齿与凹槽的周向间隙中设有减震块。缺点是齿轮扭转刚度较小，只对扭转冲击载荷有一定减振效果，无法缓解齿轮轴的振动冲击载荷。

CN201820351775.7提出了一种新型减震齿轮，包括齿轮本体，所述齿轮本体包括内轮齿和外轮齿，所述内轮齿和外轮齿之间设置有环形的缓冲层，所述缓冲层的内圆周面和外圆周面上均开设有均匀分布的“T”型突起，所述内轮齿的外圆周面上和所述外轮齿的内圆周面上均开设有相应的凹槽，所述“T”型突起与所述凹槽之间均设置有弹性层，所述轴孔和键槽的内壁上均设置有减震层，所述减震层的表面设置有耐磨层，所述减震层与所述轴孔和键槽之间、所述耐磨层与所述减震层之间均通过粘结层连接。

CN201821191512.0提供了一种减震齿轮，其在齿轮外圈与齿轮内圈之间布置减震阻尼支撑环，在减震阻尼支撑环之间布置刚性支撑环，由于刚性阻尼支撑环的存在，对缓解齿轮径向振动冲击载荷不理想。

有鉴于此，设计一款新型减振齿轮的结构，在齿轮的周向、径向和轴向均具有减振降噪效果，而且扭转刚度高，传动精度高，传动效率好，具有极大的现实意义和经济价值。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种柔性减振齿轮，从而解决上述问题。

本实用新型要解决汽车传动系统齿轮啮合传动的啸叫问题，同时保证齿轮具有较高的传动精度和效率。在齿轮结构中加入柔性减振层，缓解齿轮轴的振动和高载荷的冲击，降低断齿风险，降低齿轮啮合的振动噪声，提高舒适性。该结构具有容易实现、易于装配、成本低等特点。

为实现上述目的，公开了如下技术方案：

本实用新型公开了一种柔性减振齿轮，包括齿轮内环和套设在齿轮内环外缘的齿轮外环，所述齿轮内环与齿轮外环间设置有柔性减振层，所述齿轮内环与齿轮外环的结合面为嵌合设置，所述柔性减振层设置在齿轮内环与齿轮外环嵌合的接触面上，以缓解从齿轮轴传递的振动和高冲击载荷。

本实用新型为了满足在齿轮周向、径向、轴向均具有减振降噪的效果，将减振层设置在齿轮内外环的嵌合面上，可以充满齿轮外环凸起与齿轮内圈凹槽形成的空间。保证橡胶与齿轮内环和外环之间不产生空隙。从而提升齿轮运转时的平顺性和扭转刚度。

进一步地，所述齿轮外环的内沿加工有用于安装柔性减振层的凸起，所述齿轮内环的外沿加工有与齿轮外环凸起配合的凹槽。此种设计不但能有效将齿轮内外环结合成为一体，使齿轮使用的可靠性强，而且可以给柔性减震层提供放置空间，使齿轮在承受高扭矩时，载荷可以分布在多个套在凸起结构的橡胶上，橡胶的应力和应变能够控制在合理范围内，从而大幅提高减振齿轮的疲劳寿命。

进一步地，所述齿轮内环包括分瓣配合的齿轮上扣合环和齿轮下扣合环，所述齿轮上扣合环和齿轮下扣合环结构相同，包括向齿轮中心延展的轮毂幅面和凹槽。此种设计能快速安装，齿轮的内外环和柔性减振层安装便捷，上下扣合环形成一个整个容置腔体，可以给齿轮外环凸起和柔性减振层提供容纳空间。

进一步地，所述凹槽通过上凹槽、下凹槽对接成由外缘向中心方向内陷的槽体，所述槽体的开口大于等于凸起的尺寸。

进一步地，所述齿轮外环的凸起处和齿轮内环的凹槽处均加工有半径为0.5-5 mm的圆角。

进一步地，所述凸起与凹槽一一对应相互嵌合。

进一步地，所述齿轮上扣合环和齿轮下扣合环的轮毂上加工有螺栓孔，以连接齿轮轴和安装固定齿轮内环。通过螺栓打紧，轴向预压橡胶，橡胶压缩后产生变形，会充满齿轮外环凸起与齿轮内圈凹槽形成的空间。保证橡胶与齿轮内环和外环之间不产生空隙。从而提升齿轮运转时的平顺性和扭转刚度。

进一步地，所述柔性减振层为橡胶材料，所述橡胶材料选用耐油，耐高温的硅橡胶，氟橡胶或者乙烯丙烯酸酯橡胶的一种。

进一步地，所述柔性减振层的轴向预压量控制在0.1~5 mm之间。压缩量过小，减振齿轮内部的空隙越大，减振齿轮的动态响应性差，传动效率低；预压缩量过大，会导致减振齿轮安装过于困难甚至无法安装。

进一步地，所述柔性减振层由多个单一的橡胶套沿周向安装组成或整体式结构。此种设计可根据不同的情况选择不同的工艺，适应性强。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型的柔性减振齿轮通过在齿轮上填充柔性材料，缓解从齿轮轴传递的振动和高冲击载荷，降低齿轮工作时的啸叫噪音，延长齿轮的工作寿命。此种结构的柔性材料可以为橡胶或其他具有弹性的高分子材料，可选择性比较广泛。

通过轴向预压柔性减振层和设置较小的柔性减振层外露面积提高了齿轮的传动精度和效率。该结构齿轮可以实现在周向、径向和轴向同时具有减振降噪效果。

本实用新型的柔性减振齿轮扭转刚度高，传动精度高，传动效率好。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型所述的柔性减振齿轮的整体结构示意图。

图2为图1 A-A截面视图的结构示意图。

图3为图2 B-B截面视图的结构示意图。

图4为本实用新型所述的齿轮内环的结构示意图。

图5为本实用新型所述的齿轮外环的结构示意图。

图6为本实用新型所述的单个橡胶套示意图。

图7为本实用新型所述的整体式橡胶套示意图。

图例说明：

100－齿轮内环，101-螺栓孔，102－上凹槽，103－下凹槽，110－齿轮上扣合环，120－齿轮下扣合环，130－凹槽，140－轮毂幅面，200－柔性减振层，300－齿轮外环，310－凸起，301－齿牙，302－凸起加工上端面一，303－凸起顶部端面一，304－凸起顶部端面二，305－凸起根部加工端面一，306－凸起加工上端面二，307－凸起根部加工端面二，400－贴合底面。

具体实施方式

以下结合附图1－附图7，对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

本实施例的柔性减振齿轮包括齿轮内环100和套设在齿轮内环100外缘的齿轮外环300，齿轮内环100与齿轮外环300间设置有柔性减振层200，齿轮内环100与齿轮外环300的结合面为嵌合设置，柔性减振层200设置在齿轮内环100与齿轮外环300嵌合的接触面上，以缓解从齿轮轴传递的振动和高冲击载荷。

本实施例中的柔性减振层200可以为任何具有弹性变形性能的高分子材料，本实施中优选为橡胶材料，橡胶材料选用耐油，耐高温的硅橡胶，氟橡胶或者乙烯丙烯酸酯橡胶的一种。

本实施例中的嵌合设置为齿轮外环300的内沿加工有用于安装柔性减振层的凸起310，齿轮内环100的外沿加工有与齿轮外环凸起配合的凹槽130，凸起与凹槽一一对应相互嵌合；即是槽和凸起的嵌合配合，稳定可靠，保证了齿轮的扭转刚度、传动精度及传动效率。此种设计不但能有效将齿轮内外环结合成为一体，使齿轮使用的可靠性强，而且可以给柔性减震层提供放置空间，使齿轮在承受高扭矩时，载荷可以分布在多个套在凸起结构的橡胶上，橡胶的应力和应变能够控制在合理范围内，从而大幅提高减振齿轮的疲劳寿命。

为了使装配性能更佳，齿轮内环100为分瓣配合的齿轮上扣合环110和齿轮下扣合环120，齿轮上扣合环110和齿轮下扣合环120结构相同，包括向齿轮中心延展的轮毂幅面140和凹槽130。凹槽130通过上凹槽102、下凹槽103对接成由外缘向中心方向内陷的槽体，槽体的开口大于等于凸起310的尺寸。齿轮上扣合环110和齿轮下扣合环120的轮毂上加工有螺栓孔101，以连接齿轮轴和安装固定齿轮内环。此种设计能快速安装，齿轮的内外环和柔性减振层安装便捷，上下扣合环形成一个整个容置腔体，可以给齿轮外环凸起和柔性减振层提供容纳空间。

为了使齿轮内外环的配合精度更高，齿轮外环300的凸起310处和齿轮内环的凹槽130处均加工有半径为0.5-5 mm的圆角。本实施例中的凸起310具体包括凸起加工上端面一302，凸起加工上端面二306；凸起顶部端面一303，凸起顶部端面二304，凸起根部加工端面一305和凸起根部加工端面二307，上述端面均设置有加工圆角，以便凸起、凹槽和柔性减振层的配合紧密。

本实施例中柔性减振层200的轴向预压量控制在0.1~5 mm之间。压缩量过小，减振齿轮内部的空隙越大，减振齿轮的动态响应性差，传动效率低；预压缩量过大，会导致减振齿轮安装过于困难甚至无法安装。如图6和图7所示，柔性减振层由多个单一的橡胶套沿周向安装组成或整体式结构。当柔性减振层为单一设置时，与齿轮外环接的环体接触处为与环体相同弧度的贴合底面。

使用时，先将柔性减振层200套设在齿轮外环300的凸起310处，再将齿轮内环100的齿轮上扣合环110和齿轮下扣合环120，最后通过螺栓打紧，轴向预压橡胶，橡胶压缩后产生变形，会充满齿轮外环凸起与齿轮内圈凹槽形成的空间。保证橡胶与齿轮内环和外环之间不产生空隙。

本实施例的柔性减振齿轮可满足在齿轮周向、径向、轴向均具有减振降噪的效果，解决汽车传动系统齿轮啮合传动的啸叫问题，同时保证齿轮具有较高的传动精度和效率。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种柔性减振齿轮，包括齿轮内环（100）和套设在齿轮内环（100）外缘的齿轮外环（300），其特征在于，所述齿轮内环（100）与齿轮外环（300）间设置有柔性减振层（200），所述齿轮内环（100）与齿轮外环（300）的结合面为嵌合设置，所述柔性减振层（200）设置在齿轮内环（100）与齿轮外环（300）嵌合的接触面上，以缓解从齿轮轴传递的振动和高冲击载荷；所述齿轮外环（300）的内沿加工有用于安装柔性减振层的凸起（310），所述齿轮内环的外沿加工有与齿轮外环凸起配合的凹槽（130）；所述齿轮内环（100）包括分瓣配合的齿轮上扣合环（110）和齿轮下扣合环（120），所述齿轮上扣合环（110）和齿轮下扣合环（120）结构相同，包括向齿轮中心延展的轮毂幅面（140）和凹槽（130）。

2.根据权利要求1所述柔性减振齿轮，其特征在于，所述凹槽（130）通过上凹槽（102）、下凹槽（103）对接成由外缘向中心方向内陷的槽体，所述槽体的开口大于等于凸起（310）的尺寸。

3. 根据权利要求2所述柔性减振齿轮，其特征在于，所述齿轮外环的凸起（310）处和齿轮内环的凹槽（130）处均加工有半径为0.5-5 mm的圆角。

4.根据权利要求3所述柔性减振齿轮，其特征在于，所述凸起（310）与凹槽（130）一一对应相互嵌合。

5.根据权利要求4所述柔性减振齿轮，其特征在于，所述齿轮上扣合环（110）和齿轮下扣合环（120）的轮毂上加工有螺栓孔（101），以连接齿轮轴和安装固定齿轮内环。

6.根据权利要求1-5任意一项所述柔性减振齿轮，其特征在于，所述柔性减振层（200）为橡胶材料，所述橡胶材料选用耐油，耐高温的硅橡胶，氟橡胶或者乙烯丙烯酸酯橡胶的一种。

7. 根据权利要求6所述柔性减振齿轮，其特征在于，所述柔性减振层（200）的轴向预压量控制在0.1-5 mm之间。

8.根据权利要求7所述柔性减振齿轮，其特征在于，所述柔性减振层（200）由多个单一的橡胶套沿周向安装组成或整体式结构。

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