專利名稱：精密齒輪傳動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種齒輪傳動系統(tǒng)，尤其涉及精密齒輪傳動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在一般的精密齒輪傳動系統(tǒng)除了采用經(jīng)過精密加工的齒輪外，就是采用特殊的齒輪結(jié)構(gòu)。經(jīng)過精密加工過的齒輪，除了對齒輪的加工精密度要求極高外，對齒輪齒面的處理要求也很高，這就大大提高了齒輪制造的成本，而且這種精密齒輪在經(jīng)過長時間運(yùn)轉(zhuǎn)后還是不可避免會出現(xiàn)磨損的情況，這樣對傳動的精確度，特別是突然變換傳動方向時的傳動精確度會有較大的影響，因?yàn)檫@時在傳動過程中會產(chǎn)生空程。
除了精加工齒輪外，提高傳動精度的方法還有采用齒輪組的方法，在數(shù)控機(jī)床上比較常見的一種形式是雙片齒輪錯齒式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由兩片齒薄輪組成，兩片齒薄輪同時耦合進(jìn)一片同樣模數(shù)與齒高的寬齒輪或齒條中。通過這兩片齒輪的錯齒，使一片齒輪左齒面貼著寬齒輪的左齒面，另一片齒輪的右齒面貼著寬齒輪的右齒面，兩片齒輪間施加一定的錯齒力。齒輪正轉(zhuǎn)時由其中一片齒輪帶動，反轉(zhuǎn)時則由另一片齒輪帶動，從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)的過程中由于錯齒力的作用而無空程。
現(xiàn)有的雙片齒輪錯齒式結(jié)構(gòu)一般是周向彈簧式結(jié)構(gòu)和可調(diào)拉簧式結(jié)構(gòu)，它是通過彈簧的張力來提供兩片齒輪間的錯齒力，由于當(dāng)齒輪突然反向傳動時作用于齒輪的周向力需大于兩齒輪的錯齒力才能保證不出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)空程，所以彈簧的張力必須大于齒輪的反向力。如果齒輪的反向力很大，則彈簧張力也要相應(yīng)增大，結(jié)果會導(dǎo)致系統(tǒng)處于運(yùn)轉(zhuǎn)和非運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時兩薄片齒輪對寬齒輪輪齒的擠壓力過大，大大加快齒輪的磨損速度，甚至有可能擠壞輪齒。所以周向彈簧式與可調(diào)拉簧式雙片齒輪錯齒式結(jié)構(gòu)只適用于扭矩較小的場合。且周向彈簧式與可調(diào)拉簧式雙片齒輪錯齒式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，零件較多。如圖1、2所示，它是現(xiàn)有周向彈簧結(jié)構(gòu)示意圖，其中彈簧40提供兩薄片齒輪I(1)、I(2)的錯齒力，使從動齒輪I(2)接觸到寬輪齒II的右齒面，由于主動軸帶動的是I(1)，故當(dāng)反轉(zhuǎn)時，實(shí)際上是由I(1)靠兩齒輪間的錯齒力帶動I(2)，再由I(2)來帶動寬輪齒II.所以，軸反轉(zhuǎn)帶動寬輪齒II的扭力需小于兩齒輪的錯齒力才能保證消除間隙.上圖這種結(jié)構(gòu)中，兩齒輪的錯齒力來源于彈簧4，故如果齒輪的傳動力較大，則彈簧彈力也將較大，否則就不能起到反轉(zhuǎn)時的消隙作用.但如果彈簧彈力過大，那不論正反轉(zhuǎn)還是停止，從動齒輪I(2)對寬齒輪II的右齒面都有很大的壓力，這樣便會導(dǎo)致齒輪的快速磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供了一種精密齒輪系統(tǒng)，它可以產(chǎn)生較大錯齒力，并且結(jié)構(gòu)簡單。
為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案一種精密齒輪傳動系統(tǒng)，它包括傳動軸，在所述的傳動軸上沿軸向依次裝有正向傳動齒輪、反向傳動齒輪、彈簧，正向傳動齒輪被鎖定在所述的傳動軸上，它還包括一個被固定在軸上彈簧擋圈，所述的彈簧一端被固定在彈簧擋圈，另一端壓在所述的反向齒輪上，在所述傳動軸的相應(yīng)于反向齒輪的軸段上有螺旋槽，在所述反向傳動齒輪的內(nèi)孔有螺紋，所述的螺紋與所述的螺旋槽間隙配合。
所述的螺旋槽與螺紋接觸點(diǎn)切線方向與傳動軸軸向銳角夾角的大小不大于反向傳動齒輪的螺紋相對于螺旋槽的摩擦死角。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下的進(jìn)步本實(shí)用新型在傳動軸上使用的螺旋槽與反向傳動齒輪上的螺紋相配合，通過傳動軸上的彈簧施加軸向力，通過螺旋槽結(jié)構(gòu)的作用轉(zhuǎn)化為兩齒輪的錯齒力，由于是螺旋槽配合結(jié)構(gòu)所以可以產(chǎn)生較大的錯齒力。在非運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時，兩片齒輪只對寬齒輪施加一個很小的擠壓力，使齒輪系統(tǒng)的磨損大大降低，增加壽命。當(dāng)齒輪系統(tǒng)突然反向傳動時，由于摩擦死角的作用，反向的錯齒力也迅速變?yōu)榕c傳動力一樣大，從而在齒輪反向傳動時不會產(chǎn)生空程，使齒輪傳動更精確。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比結(jié)構(gòu)簡單，且結(jié)構(gòu)緊湊，易加工。


圖1現(xiàn)有齒輪傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A向示意圖；圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的傳動軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖4的A-A向示意圖；圖6是圖5的展開示意圖；圖7是本實(shí)用新型的反向傳動齒輪的內(nèi)孔示意圖；圖8是本實(shí)用新型的反向傳動齒輪的內(nèi)孔與相應(yīng)軸段的螺旋槽的接觸受力圖。
具體實(shí)施方式
如圖3所示，本發(fā)明的精密齒輪傳動系統(tǒng)有軸1，正向傳動齒輪2，反向傳動齒輪3，彈簧4，鍵5，彈簧擋圈6組成。正向傳動齒輪2是一普通的齒輪，它通過鍵5鎖定在軸1上。反向傳動齒輪3在正向傳動齒輪2的右邊，反向傳動齒輪3的內(nèi)孔有螺紋，用來配合相應(yīng)軸段的螺旋槽7(見圖4)。反向齒輪3的右邊是彈簧4，用來給反向傳動齒輪3提供向左的軸向力，再右邊是彈簧擋圈6，用來軸向固定住彈簧4，彈簧擋圈6由內(nèi)圈上的螺紋固定在軸段有螺紋的相應(yīng)位置A上。
在本實(shí)用新型中，最重要的部分就是反向傳動齒輪3相應(yīng)的軸段與內(nèi)孔設(shè)計(jì)和配合。如圖4所示，它是傳動軸的結(jié)構(gòu)示意圖，在正向傳動齒輪所在位置上有一鍵槽8，在反向傳動齒輪3所在位置有螺旋槽7，其剖面A-A如圖5所示，共有三條槽。如果將此軸段展成平面，將如圖6所示。
如圖7所示，與相對應(yīng)于螺旋槽7的反向傳動齒輪3的內(nèi)孔9，也是類似的結(jié)構(gòu)，但凹槽改成了凸條，以使齒輪能卡進(jìn)軸。此時的螺旋槽7為凹槽，而對應(yīng)的螺紋10為外螺紋。
如圖8所示，為反向傳動齒輪3的內(nèi)孔9與相應(yīng)軸段的螺旋槽7的接觸受力圖，反向傳動齒輪3卡進(jìn)軸后，右邊的彈簧4給它一個向左的推力F，彈簧4的推力F較小，但由于螺旋槽7的傾角也很小，軸的螺旋槽7給螺紋10的垂直壓力N就會增大，而為了使力得到平衡，就需要給螺紋10一個垂直向下的力f，這個力從外部看就表現(xiàn)為齒輪的錯齒力。
當(dāng)齒輪傳動系統(tǒng)突然從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)時，反向傳動齒輪3受到較大的力，在圖中相當(dāng)于f變大，這樣N也相應(yīng)變大，這兩個力相加就相當(dāng)于一個與彈簧推力相反的力M。但這時由于N和M的共同作用會產(chǎn)生摩擦力，摩擦力會與M和F相平衡，從而阻礙方向傳動齒輪3向右退行。而且不管f多大，由于存在摩擦死角，這樣就會產(chǎn)生摩擦自鎖的作用，摩擦力總能平衡使反向傳動齒輪3退行的力。這樣不管反向傳動齒輪3受到的沖力多大，反向傳動齒輪3都不會相對于正向傳動齒輪2有角度位移，也就是在傳動過程中不會產(chǎn)生空程。
同理，當(dāng)螺旋槽7為凸槽，螺紋10為內(nèi)螺紋時，同樣可以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種精密齒輪傳動系統(tǒng)，它包括傳動軸，在所述的傳動軸上沿軸向依次裝有正向傳動齒輪、反向傳動齒輪、彈簧，正向傳動齒輪被鎖定在所述的傳動軸上，其特征在于它還包括一個被固定在軸上彈簧擋圈，所述的彈簧一端被固定在彈簧擋圈，另一端壓在所述的反向齒輪上，在所述傳動軸的相應(yīng)于反向齒輪的軸段上有螺旋槽，在所述反向傳動齒輪的內(nèi)孔有螺紋，所述的螺紋與所述的螺旋槽間隙配合。
2.如權(quán)利要求1所述的精密齒輪傳動系統(tǒng)，其特征在于所述的螺旋槽與螺紋接觸點(diǎn)切線方向與傳動軸軸向銳角夾角的大小不大于反向傳動齒輪的螺紋相對于螺旋槽的摩擦死角。
3.如權(quán)利要求1或2所述的精密齒輪傳動系統(tǒng)，其特征在于在所述的螺旋槽為螺旋凸槽，所述的螺紋為內(nèi)螺紋。
4.如權(quán)利要求1或2所述的精密齒輪傳動系統(tǒng)，其特征在于在所述的螺旋槽為螺旋凹槽，所述的螺紋為外螺紋。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種精密齒輪傳動系統(tǒng)，它可以產(chǎn)生較大錯齒力適用于扭矩較大的場合，并且結(jié)構(gòu)簡單，傳動更精確。它包括傳動軸，在所述的傳動軸上沿軸向依次裝有正向傳動齒輪、反向傳動齒輪、彈簧，正向傳動齒輪被鎖定在所述的傳動軸上，它還包括一個被固定在軸上彈簧擋圈，所述的彈簧一端被固定在彈簧擋圈，另一端壓在所述的反向齒輪上，在所述傳動軸的相應(yīng)于反向齒輪的軸段上有螺旋槽，在所述反向傳動齒輪的內(nèi)孔有螺紋，所述的螺紋與所述的螺旋槽間隙配合。所述的螺旋槽與螺紋接觸點(diǎn)切線方向與傳動軸軸向銳角夾角的大小不大于反向傳動齒輪的螺紋相對于螺旋槽的摩擦死角。
文檔編號F16H3/14GK2816468SQ20052004060
公開日2006年9月13日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日
發(fā)明者呂廣興, 何代水 申請人:英華達(dá)(上海)電子有限公司