CN101349322B - 小倾角传动齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小倾角传动齿轮箱，包括箱体、与箱体转动配合的动力输入轴、动力输出轴、主动齿轮和设置在动力输出轴上的从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合，动力输出轴和动力输入轴之间形成夹角，主动齿轮和从动齿轮一个为非渐开线齿轮，另一个为渐开线齿轮，主动齿轮的齿面是从动齿轮的齿面的共轭，本发明齿轮副能够形成线啮合方式，承载能力强，传动误差小，使用寿命长，应用范围广，并且传动噪音低、结构简单、体积小。

Description

小倾角传动齿轮箱

技术领域

本发明涉及一种变速装置，特别涉及一种小倾角传动齿轮箱。 

背景技术

齿轮箱是机械传动中必不可少的装置，按结构区分主要分为平行轴传动和交错轴传动。平行轴传动布置的齿轮箱在机械传动中占有很大的比例，是用的最多的传动形式，它主要是圆柱齿轮传动；交错轴传动是空间齿轮传动形式，包括锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动。这两种传动形式基本涵盖了齿轮传动的所有应用形式。随着工业技术的发展，在高速包装机械、快速游艇、精密传动、机器人等领域渐渐出现了一种两传动轴成一极小夹角的齿轮传动形式，即小倾角传动。现有技术中，小倾角传动结构中，齿轮啮合副齿轮齿面为渐开线齿面，所以该传动为点啮合，承载能力低，传动误差大，使用寿命短，大大限制了小倾角传动的应用。 

因此，需要一种承载能力强，传动误差小，使用寿命长，应用范围广的小倾角齿轮箱。 

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种小倾角传动齿轮箱，承载能力强，传动误差小，使用寿命长，应用范围广，并且传动噪音低、结构简单、体积小。 

本发明的小倾角传动齿轮箱，包括箱体、与箱体转动配合的动力输入轴以及动力输出轴、主动齿轮和设置在动力输出轴上的从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮均为轴向变齿厚齿轮且相互啮合，动力输出轴和动力输入轴之间形成夹角， 主动齿轮和从动齿轮一个为非渐开线齿轮，另一个为渐开线齿轮，主动齿轮的齿面是从动齿轮的齿面的共轭，所述从动齿轮通过轴套设置在动力输出轴上，所述轴套间隙配合套在动力输出轴上，从动齿轮以轴向可移动圆周方向固定的方式设置在轴套上；所述轴套内圆周和动力输出轴外圆周分别设置至少1条正对的螺旋展开的凹槽，所述凹槽的横截面为半圆形，所述轴套和动力输出轴之间通过设置在凹槽内的球形滚动体在圆周方向啮合；传动过程中，球形滚动体产生的轴向分力使变齿厚的主动齿轮和从动齿轮消除侧隙。 

进一步，所述从动齿轮两侧分别设置具有预紧力的弹簧； 

进一步，所述轴套上位于从动齿轮两侧分别设置固定块，所述弹簧套在轴套上，一端靠在定位块上，另一端紧顶从动齿轮； 

进一步，所述主动齿轮在圆周方向固定设置在动力输入轴上； 

进一步，还包括与箱体转动配合的中间轴，所述主动齿轮在圆周方向固定设置在中间轴上，所述动力输入轴上在圆周方向固定设置两个初级主动齿轮，中间轴上在圆周方向固定设置两个分别与两个初级主动齿轮啮合的初级从动齿轮； 

进一步，所述两个初级从动齿轮设置在主动齿轮的两侧。 

本发明的有益效果是：本发明的小倾角传动齿轮箱，采用渐开线齿轮与非渐开线齿轮的共轭齿面进行啮合，形成线啮合方式，承载能力强，传动误差小，使用寿命长，应用范围广，并且传动噪音低、结构简单、体积小。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 

图1为本发明实施例一的结构剖面示意图；

图2为本发明实施例二的结构剖面示意图。 

具体实施方式

实施例一 

图1为本发明实施例一的结构剖面示意图，如图所示：本实施例的小倾角传动齿轮箱，包括箱体7、与箱体7转动配合的动力输入轴5以及动力输出轴1、在圆周方向固定设置在动力输入轴5上的主动齿轮6和在圆周方向固定设置在动力输出轴1上的从动齿轮8，主动齿轮6与从动齿轮8啮合，动力输出轴1和动力输入轴5之间形成夹角，主动齿轮6为非渐开线齿轮，从动齿轮8为渐开线齿轮，主动齿轮6的齿面是从动齿轮8的齿面的共轭，保证齿轮副能够形成线啮合；主动齿轮6和从动齿轮8均为轴向变齿厚齿轮，可有效消除齿轮啮合副的侧隙，消除运行噪声，提高传动精度； 

从动齿轮8通过轴套3设置在动力输出轴1上，所述轴套3间隙配合套在动力输出轴1上，从动齿轮8通过花键以轴向可移动圆周方向固定的方式设置在轴套3上；轴套3内圆周和动力输出轴1外圆周分别设置正对的螺旋展开的凹槽，所述凹槽为三条均布；凹槽的横截面为半圆形，轴套3和动力输出轴1之间通过设置在凹槽内的球形滚动体2在圆周方向啮合，该螺旋展开的凹槽的旋向根据设计输入转动方向的不同而不同；为一级传动时，当动力输入轴5的设计转向为由左向右看为逆时针时，从动齿轮8为顺时针旋转，并且从动齿轮8的齿厚从右向左逐渐变小，此时凹槽为左旋，从而保证球形滚动体在传动的过程中对轴套的轴向分力始终指向从动齿轮8的小端方向(图中向左方向)，当然，当动力输入轴5的设计转向由左向右看为顺时针时，其它条件不变，则凹槽为右旋；如果从动齿轮8的齿厚从右向左逐渐变大，则凹槽为左旋；因此，根据从动齿轮传动过程中的旋转方向和变齿厚的方向，凹槽的螺旋展开方向不同；本实施例中，球形滚动体2为钢球，传动过程中，由于动力输出轴1对球形滚动体2向左的轴向反作用分力，使球形滚动体2带动轴套3产生向左轴向位移， 轴套3上位于从动齿轮8两侧分别设置固定块9，本实施例中固定块9为内螺纹圆环，通过螺纹旋在轴套3上，具有预紧力的弹簧4套在轴套3上，一端靠在定位块9上，另一端紧顶从动齿轮8，轴套3向左的轴向移动使定位块9压紧右边的弹簧4，从而推动从动齿轮8向左产生轴向位移，能够使变齿厚的主动齿轮6和从动齿轮8消除侧隙；停止工作时球形滚动体2对轴套3的轴向力消失，右边的弹簧4放松，在左右两个弹簧4的共同作用下，从动齿轮8能够及时回位，避免齿轮副啮合过紧，提高传动效率。 

实施例二 

图2为本发明实施例二的结构剖面示意图，如图所示：本实施例的小倾角传动齿轮箱，包括箱体7、与箱体7转动配合的动力输入轴5、中间轴10以及动力输出轴1、在圆周方向固定设置在中间轴10上的主动齿轮6和在圆周方向固定设置在动力输出轴1上的从动齿轮8，主动齿轮6与从动齿轮8啮合，动力输出轴1和动力输入轴5之间形成夹角，主动齿轮6为非渐开线齿轮，从动齿轮8为渐开线齿轮，主动齿轮6的齿面是从动齿轮8的齿面的共轭，保证齿轮副能够形成线啮合，从而提高承载能力，增加使用寿命；所述动力输入轴5上在圆周方向固定设置两个初级主动齿轮11，中间轴10上在圆周方向固定设置两个分别与两个初级主动齿轮11啮合的初级从动齿轮12；两个初级从动齿轮12设置在主动齿轮6的两侧；本实施例为两级传动，能实现较大传动比的小倾角传动；第一级传动为两个初级主动齿轮11分别与两个初级从动齿轮12啮合，实现第一级减速；第二级传动为非渐开线变齿厚主动齿轮6与渐开线变齿厚从动齿轮8实现小倾角线啮合，将动力输出；

由于从动齿轮8为倾斜安装，占用空间大，不易减小体积，所以在第一级传动中分别采用两个初级主动齿轮11分别与两个初级从动齿轮12啮合通过功率分流减小第一级传动的体积，从而缩小齿轮箱的体积。 

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宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。 

Claims (6)

1.一种小倾角传动齿轮箱，包括箱体(7)、与箱体(7)转动配合的动力输入轴(5)以及动力输出轴(1)、主动齿轮(6)和设置在动力输出轴(1)上的从动齿轮(8)，主动齿轮(6)和从动齿轮(8)均为轴向变齿厚齿轮且相互啮合，动力输出轴(1)和动力输入轴(5)之间形成夹角，主动齿轮(6)和从动齿轮(8)一个为非渐开线齿轮，另一个为渐开线齿轮，主动齿轮(6)的齿面是从动齿轮(8)的齿面的共轭，其特征在于：所述从动齿轮(8)通过轴套(3)设置在动力输出轴(1)上，所述轴套(3)间隙配合套在动力输出轴(1)上，从动齿轮(8)以轴向可移动圆周方向固定的方式设置在轴套(3)上；所述轴套(3)内圆周和动力输出轴(1)外圆周分别设置至少1条正对的螺旋展开的凹槽，所述凹槽的横截面为半圆形，所述轴套(3)和动力输出轴(1)之间通过设置在凹槽内的球形滚动体(2)在圆周方向啮合；传动过程中，球形滚动体(2)产生的轴向分力使变齿厚的主动齿轮(6)和从动齿轮(8)消除侧隙。

2.根据权利要求1所述的小倾角传动齿轮箱，其特征在于：所述从动齿轮(8)两侧分别设置具有预紧力的弹簧(4)。

3.根据权利要求2所述的小倾角传动齿轮箱，其特征在于：所述轴套(3)上位于从动齿轮(8)两侧分别设置固定块(9)，所述弹簧(4)套在轴套(3)上，一端靠在定位块(9)上，另一端紧顶从动齿轮(8)。

4.根据权利要求3所述的小倾角传动齿轮箱，其特征在于：所述主动齿轮(6)在圆周方向固定设置在动力输入轴(5)上。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的小倾角传动齿轮箱，其特征在于：还包括与箱体(7)转动配合的中间轴(10)，所述主动齿轮(6)在圆周方向固定设置在中间轴(10)上，所述动力输入轴(5)上在圆周方向固定设置两个初级主动齿轮(11)，中间轴(10)上在圆周方向固定设置两个分别与两个初级主动齿轮(11)啮合的初级从动齿轮(12)。

6.根据权利要求5所述的小倾角传动齿轮箱，其特征在于：所述两个初级从动齿轮(12)设置在主动齿轮(6)的两侧。

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