专利名称：高精度齿轮传动副的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传动装置，特别涉及一种用于对精度要求较高的传动装置。
背景技术：
齿轮传动用于传递两轴之间的运动和动力，与其它机械传动比较，齿轮具有结构紧凑、运转平稳、噪声较小等优点，因此广泛应用于各种机器和仪器中。随着生产技术的发展和高品质产品需求，特别是精密重载传动的发展需求，对传动精度和齿侧间隙的控制提出了较高的要求。现有技术在精密齿轮传动中，为了实现消隙传动或调整啮合侧隙，常用的技术方案有偏心轴套调整中心距法、双片薄齿轮错齿调整法、弹簧力偏置法、双电机驱动的双传动链消隙法，以上方法均存在结构和装配比较复杂，成本高，仅适用于小功率系统，并且不能彻底解决齿轮传动的回差问题。还有采用径向变位的锥形变齿厚齿轮等方法，如美国专利US3174356、US3171212和US5400672，但径向变位的锥形变齿厚齿轮由于齿顶圆呈锥形，啮合时其滑动系数沿轴线方向上不断变化，这将直接增大齿轮的磨损，且其精密加工也比较麻烦，需要对机床进行改装，工艺性差。因此，需要一种传动装置，能够消除或减小齿侧间隙及回差，减小振动和噪声，是用于对精度要求较高的传动，延长啮合副的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种高精度齿轮传动副，使用时具有较好的自动补偿能力，能够消除或减小齿侧间隙及回差，减小振动和噪声，是用于对精度要求较高的传动，延长啮合副的使用寿命。本发明公开了一种高精度齿轮传动副，包括主动齿轮和与其啮合的从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮均采用切向变位的形式，切向变位系数沿轴向按由小到大的规律变化形成变齿厚齿轮，主动齿轮的轮齿和从动齿轮的轮齿的两齿面切向变位系数由小到大的方向相同，主动齿轮的轮齿和从动齿轮的轮齿以楔合的方式啮合形成变齿厚齿轮啮合副；所述主动齿轮或/和从动齿轮为分体式结构，包括内齿轮盘和外圈，所述内齿轮盘和外圈之间通过螺纹副传动配合，所述螺纹副展开沿传动路线与传动旋转方向相反。本发明还公开了另一种高精度齿轮传动副，包括主动齿轮和与其啮合的从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮均采用切向变位的形式，切向变位系数沿轴向按由小到大的规律变化形成变齿厚齿轮，主动齿轮的轮齿和从动齿轮的轮齿的两齿面切向变位系数由小到大的方向相同，主动齿轮的轮齿和从动齿轮的轮齿以楔合的方式啮合形成变齿厚齿轮啮合副；主动齿轮轴与主动齿轮之间或/和从动齿轮与从动齿轮轴之间通过端面凸轮副传动配合。进一步,所述主动齿轮或/和从动齿轮为齿圈结构，所述主动齿轮轴或/和从动齿轮轴设置内套于齿圈的传动圆盘，所述端面凸轮副位于传动圆盘和齿圈之间。、
本发明的有益效果本发明所述的高精度齿轮传动副，齿轮采用渐变的切向变位，切向变位系数沿齿轮盘轴线方向从小到大按一定的规律变化，使轮齿的两齿面形成一定的夹角，通过调整相互啮合齿轮的轴向相对位置即可调整啮合侧隙，采用螺纹或者凸轮传动，利用传动过程产生的轴向力，使两个齿轮及时相对移动，因而能够消除或减小齿侧间隙及回差，减小振动和噪声，延长使用寿命，与现有技术中的与其他调隙方式相比，直接利用传动力消除侧隙，具有结构简单，体积小等优点；还可利用径向变位的形式，可以补偿切向变位对齿厚的影响，保证齿轮轮齿强度，利于增加啮合的重合度，承载能力高，适合于精密传动中的高速输入。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。图I为本发明的齿轮齿形结构图；图2为本发明齿轮啮合结构示意图(螺纹传动)；图3为本发明齿轮啮合结构示意图(螺纹传动第二种结构)；图4为本发明齿轮啮合结构示意图(端面凸轮传动)；图5为端面凸轮结构示意图。
具体实施例方式图I为本发明的齿轮齿形结构图，图2为本发明齿轮啮合结构示意图(螺纹传动)，图3为本发明齿轮啮合结构示意图(螺纹传动第二种结构)，如图所示，本发明的高精度齿轮传动副，包括主动齿轮I和与其啮合的从动齿轮2,所述主动齿轮I和从动齿轮2均采用切向变位的形式，切向变位系数沿轴向按由小到大的规律变化形成变齿厚齿轮，主动齿轮I的轮齿和从动齿轮2的轮齿的两齿面切向变位系数由小到大的方向相同,如图所示，轮齿齿厚沿轴向逐渐变薄；主动齿轮I的轮齿和从动齿轮2的轮齿以楔合的方式啮合形成变齿厚齿轮啮合副，也就是主动齿轮I和从动齿轮2的轮齿齿厚较薄的一端相对楔入啮合；所述主动齿轮I和从动齿轮2均为分体式结构，包括内齿轮盘和外圈，如图2所示，主动齿轮I由内齿轮盘11和外圈13构成，内齿轮盘固定设置于主动齿轮轴4 ;从动齿轮2由内齿轮盘21和外圈23构成，内齿轮盘21固定设置于从动齿轮轴4 ;所述内齿轮盘11和外圈13之间通过螺纹副12传动配合，内齿轮盘21和外圈23之间通过螺纹副22传动配合；所述螺纹副12和螺纹副22展开沿传动路线与传动旋转方向相反。当然，主动齿轮和从动齿轮其中之一采用分体式结构并通过螺纹副传动配合，如图3所示，从动齿轮Ia采用整体式结构，而主动齿轮I采用与图I所示结构相同，同样能够达到发明目的。图4为本发明齿轮啮合结构示意图(端面凸轮传动)，图5为端面凸轮结构示意图，如图所示，包括主动齿轮13b和与其啮合的从动齿轮23b，所述主动齿轮13b和从动齿轮23b均采用切向变位的形式，切向变位系数沿轴向按由小到大的规律变化形成变齿厚齿轮，主动齿轮13b的轮齿和从动齿轮23b的轮齿的两齿面切向变位系数由小到大的方向相同，主动齿轮13b的轮齿和从动齿轮23b的轮齿以楔合的方式啮合形成变齿厚齿轮啮合副；主动齿轮轴3与主动齿轮13b之间和从动齿轮23b与从动齿轮轴4之间通过端面凸轮副传动配合，如图所示，动齿轮轴3与主动齿轮13b之间通过端面凸轮副12b传动配合，从动齿轮23b与从动齿轮轴4之间通过端面凸轮副22b传动配合；当然，主动齿轮13b和从动齿轮23b其中之一采用分体式结构并通过端面凸轮副传动配合，同样能够达到发明目的。本实施例中，所述主动齿轮13b和从动齿轮23b为齿圈结构，所述主动齿轮轴3和从动齿轮轴4设置内套于齿圈的传动圆盘,如图所不,传动圆盘Ilb内套于主动齿轮13b,传动圆盘21b内套于从动齿轮23b ;如图所示，所述端面凸轮副12b位于传动圆盘Illb内套于主动齿轮13b (齿圈)之间，端面凸轮副22b位于位于传动圆盘21b内套于从动齿轮23b (齿圈)之间；形成支撑结构，利于安装和拆卸，病例与传动的稳定性。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种高精度齿轮传动副，包括主动齿轮和与其啮合的从动齿轮，其特征在于所述主动齿轮和从动齿轮均采用切向变位的形式，切向变位系数沿轴向按由小到大的规律变化形成变齿厚齿轮，主动齿轮的轮齿和从动齿轮的轮齿的两齿面切向变位系数由小到大的方向相同，主动齿轮的轮齿和从动齿轮的轮齿以楔合的方式啮合形成变齿厚齿轮啮合副；所述主动齿轮或/和从动齿轮为分体式结构，包括内齿轮盘和外圈，所述内齿轮盘和外圈之间通过螺纹副传动配合，所述螺纹副展开沿传动路线与传动旋转方向相反。
2.一种高精度齿轮传动副，包括主动齿轮和与其啮合的从动齿轮，其特征在于所述主动齿轮和从动齿轮均采用切向变位的形式，切向变位系数沿轴向按由小到大的规律变化形成变齿厚齿轮，主动齿轮的轮齿和从动齿轮的轮齿的两齿面切向变位系数由小到大的方向相同，主动齿轮的轮齿和从动齿轮的轮齿以楔合的方式啮合形成变齿厚齿轮啮合副；主动齿轮轴与主动齿轮之间或/和从动齿轮与从动齿轮轴之间通过端面凸轮副传动配合。
3.根据权利要求2所述高精度齿轮传动副，其特征在于所述主动齿轮或/和从动齿轮为齿圈结构，所述主动齿轮轴或/和从动齿轮轴设置内套于齿圈的传动圆盘，所述端面凸轮副位于传动圆盘和齿圈之间。
全文摘要
本发明公开了一种高精度齿轮传动副，齿轮采用渐变的切向变位，切向变位系数沿齿轮盘轴线方向从小到大按一定的规律变化，使轮齿的两齿面形成一定的夹角，通过调整相互啮合齿轮的轴向相对位置即可调整啮合侧隙，采用螺纹或者凸轮传动，利用传动过程产生的轴向力，使两个齿轮及时相对移动，因而能够消除或减小齿侧间隙及回差，减小振动和噪声，延长使用寿命，与现有技术中的与其他调隙方式相比，直接利用传动力消除侧隙，具有结构简单，体积小等优点；还可利用径向变位的形式，可以补偿切向变位对齿厚的影响，保证齿轮轮齿强度，利于增加啮合的重合度，承载能力高，适合于精密传动中的高速输入。
文档编号F16H55/18GK102734430SQ20111008988
公开日2012年10月17日 申请日期2011年4月11日 优先权日2011年4月11日
发明者罗洋 申请人:天津市七星精密机械有限公司