[发明专利]弹性除侧隙叠装齿轮结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹性除侧隙叠装齿轮结构。

背景技术

从渐开线齿轮啮合原理上来看，一般齿轮啮合传动分析时是按照无齿侧间隙啮合进行传动理论研究的；但是大多数真实齿轮工作时由于需要预留轮齿工作时的热膨胀空间、考虑储存润滑油的微小空间、考虑齿形制造误差所需要的防干涉空间等等原因，实际齿轮传动系统是需要留有适量齿侧间隙才能正常工作的，纯粹按无侧隙啮合理论进行设计的齿轮既无法加工也很难正常工作。因此在渐开线齿轮设计时，齿轮通常是通过定义齿厚的负向公差带(使轮齿加工的廓形比理轮廓形薄些)来保证轮齿工作时两非工作齿面间留有适量的齿侧间隙。

但是，实践中确实有些场合应用的齿轮如果留有齿侧间隙往往会严重影响其工作性能，例如，某些机械中的工作齿轮不仅需要频繁正反转，而且其正/反转必须严格保持同步，否则将影响机器执行机构正/反转时的相对工作位置。在这种具有特殊要求的机械中，齿侧间隙会产生位置误差使两齿轮正/反方向旋转不能严格同步，此时就要求设计者必须设法减小或消除齿侧间隙。但由于加工误差的广泛存在，通过要求齿廓完全符合理论齿廓、要求齿厚公差趋于零的方式来消除齿侧间隙的方法是不可行的，实践中可用的方式是：采用叠装齿轮结构----在互相啮合的一对齿轮当中，选择其中一个齿轮制成组合齿轮，即加工该齿轮齿廓时将两个形状一样、但厚度仅为原齿轮近一半的齿轮毛坯叠装到一起同时进行齿廓加工，制成完全相同的一个组合齿轮，安装时在静态条件下，利用刚性调隙结构将其相对转动一点微小角度。靠这微错开的一点角度使该组合齿轮的齿廓厚度得以变大，该组合齿轮中每一轮齿廓形中的一个齿面与相啮合齿轮的对应齿面形成接触传动，这样就达到了消除齿侧间隙目的。

上述结构虽可在一定程度上消除齿侧间隙，但由于组合齿轮是在静态下且用刚性结构对其进行相对转动的调整，工作中啮合齿廓内部一定存在：由于工作时的温升产生热膨胀使齿厚增加所产生的热应力；由于制造误差齿廓不完全符合理论轮廓所致啮合动态过程中齿廓间干涉点所产生的冷应力；由于缺乏容纳润滑油的空间而致乏油所带来的强力摩擦磨损等诸多问题。实践中这样的齿轮传动会表现出噪声大幅增加，寿命下降较快等问题，调整组合齿轮时亦存在诸多难点：调整松了因工作位置不准确机器难以正常工作；调整紧了上述问题更加凸显，严重影响机械的工作质量和寿命。而且除侧隙齿轮和主齿轮两者一般都仅有一个齿面参与工作，若该齿面发生了磨损或点蚀失效，本来还有另侧完全没有参与过工作的齿面也不得不提早随之报废。总之，理论分析表明，传统静态、刚性的手动调整几乎是无法将组合齿轮调整到最佳状态的。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种既能够消除齿轮传动中的齿侧间隙，又能够消除内部产生的冷应力和热应力，提高齿轮寿命，减小齿轮啮合时的噪音，调节方便的弹性除侧隙叠装齿轮结构。

本发明通过下述技术方案实现：

一种弹性除侧隙叠装齿轮结构，包括主齿轮和除侧隙齿轮，其特征在于，所述主齿轮上设置有圆锥面，所述除侧隙齿轮通过与所述圆锥面相配合的锥孔与所述主齿轮自锁连接，所述主齿轮上圆锥面的外侧螺纹连接有除侧隙齿轮压紧螺母，所述主齿轮和除侧隙齿轮上分别设置有形成主齿轮和除侧隙齿轮圆周方向定位零点的定位销钉孔，所述主齿轮上安装有调节销钉，与所述调节销钉相对应位置的除侧隙齿轮上设置有弧形调节长孔，所述弧形调节长孔的两侧分别安装有调节支架，每个调节支架上分别安装有与所述调节销钉轴线垂直的调节螺钉，与每个调节支架间隔180°的除侧隙齿轮上分别安装有配重块。

所述调节支架由连接帽和连接杆组成，所述连接帽上设置有与所述调节螺钉螺纹连接的螺钉孔，所述连接杆上设置有连接槽，所述调节支架通过安装在所述连接槽内的第一轴用弹性挡圈与所述除侧隙齿轮连接。

每个配重块与除侧隙齿轮之间通过第二轴用弹性挡圈连接。

所述定位销钉孔与所述调节销钉间隔180°。

所述除侧隙齿轮上设置有拆卸螺孔。

所述主齿轮上的圆锥面的圆锥角为1-3度。

所述调节支架及调节销钉均采用合金弹簧钢材料制成。

本发明具有下述技术效果：