專利名稱：精密齒輪傳動系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種齒輪傳動系統，尤其涉及精密齒輪傳動系統。
背景技術：
現在一般的精密齒輪傳動系統除了采用經過精密加工的齒輪外，就是采用特殊的齒輪結構。經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過長時間運轉后還是不可避免會出現磨損的情況，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，因為這時在傳動過程中會產生空程。
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，在數控機床上比較常見的一種形式是雙片齒輪錯齒式結構，這種結構由兩片齒薄輪組成，兩片齒薄輪同時耦合進一片同樣模數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。齒輪正轉時由其中一片齒輪帶動，反轉時則由另一片齒輪帶動，從正轉到反轉的過程中由于錯齒力的作用而無空程。
現有的雙片齒輪錯齒式結構一般是周向彈簧式結構和可調拉簧式結構，它是通過彈簧的張力來提供兩片齒輪間的錯齒力，由于當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運轉空程，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增大，結果會導致系統處于運轉和非運轉狀態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拉簧式雙片齒輪錯齒式結構只適用于扭矩較小的場合。且周向彈簧式與可調拉簧式雙片齒輪錯齒式系統結構比較復雜，零件較多。如圖1、2所示，它是現有周向彈簧結構示意圖，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)，故當反轉時，實際上是由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.上圖這種結構中，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時的消隙作用.但如果彈簧彈力過大，那不論正反轉還是停止，從動齒輪I(2)對寬齒輪II的右齒面都有很大的壓力，這樣便會導致齒輪的快速磨損。
發明內容
本實用新型提供了一種精密齒輪系統，它可以產生較大錯齒力，并且結構簡單。
為了解決上述問題，本實用新型提供了如下的技術方案一種精密齒輪傳動系統，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于反向齒輪的軸段上有螺旋槽，在所述反向傳動齒輪的內孔有螺紋，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。
本實用新型與現有技術相比，有如下的進步本實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，通過螺旋槽結構的作用轉化為兩齒輪的錯齒力，由于是螺旋槽配合結構所以可以產生較大的錯齒力。在非運轉狀態時，兩片齒輪只對寬齒輪施加一個很小的擠壓力，使齒輪系統的磨損大大降低，增加壽命。當齒輪系統突然反向傳動時，由于摩擦死角的作用，反向的錯齒力也迅速變為與傳動力一樣大，從而在齒輪反向傳動時不會產生空程，使齒輪傳動更精確。本實用新型與現有技術相比結構簡單，且結構緊湊，易加工。
圖1現有齒輪傳動系統的結構示意圖；圖2是圖1的A-A向示意圖；圖3是本實用新型的結構示意圖；圖4是本實用新型的傳動軸的結構示意圖；
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是本實用新型的反向傳動齒輪的內孔示意圖；圖8是本實用新型的反向傳動齒輪的內孔與相應軸段的螺旋槽的接觸受力圖。
具體實施方式
如圖3所示，本發明的精密齒輪傳動系統有軸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的內孔有螺紋，用來配合相應軸段的螺旋槽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由內圈上的螺紋固定在軸段有螺紋的相應位置A上。
在本實用新型中，最重要的部分就是反向傳動齒輪3相應的軸段與內孔設計和配合。如圖4所示，它是傳動軸的結構示意圖，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，與相對應于螺旋槽7的反向傳動齒輪3的內孔9，也是類似的結構，但凹槽改成了凸條，以使齒輪能卡進軸。此時的螺旋槽7為凹槽，而對應的螺紋10為外螺紋。
如圖8所示，為反向傳動齒輪3的內孔9與相應軸段的螺旋槽7的接觸受力圖，反向傳動齒輪3卡進軸后，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為齒輪的錯齒力。
當齒輪傳動系統突然從正轉變為反轉時，反向傳動齒輪3受到較大的力，在圖中相當于f變大，這樣N也相應變大，這兩個力相加就相當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生空程。
同理，當螺旋槽7為凸槽，螺紋10為內螺紋時，同樣可以實現。
權利要求1.一種精密齒輪傳動系統，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于反向齒輪的軸段上有螺旋槽，在所述反向傳動齒輪的內孔有螺紋，所述的螺紋與所述的螺旋槽間隙配合。
2.如權利要求1所述的精密齒輪傳動系統，其特征在于所述的螺旋槽與螺紋接觸點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.如權利要求1或2所述的精密齒輪傳動系統，其特征在于在所述的螺旋槽為螺旋凸槽，所述的螺紋為內螺紋。
4.如權利要求1或2所述的精密齒輪傳動系統，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。
專利摘要本實用新型公開了一種精密齒輪傳動系統，它可以產生較大錯齒力適用于扭矩較大的場合，并且結構簡單，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于反向齒輪的軸段上有螺旋槽，在所述反向傳動齒輪的內孔有螺紋，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 優先權日2005年4月1日
發明者呂廣興, 何代水 申請人:英華達(上海)電子有限公司