CN109681623A - 一种用于齿轮齿条传动的间隙消除装置 - Google Patents

一种用于齿轮齿条传动的间隙消除装置 Download PDF

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陈建
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Abstract

本发明涉及齿轮齿条传动技术领域，特别涉及一种用于齿轮齿条传动的间隙消除装置。其包括驱动电机，通过履带与驱动电机连接的带轮，与带轮通过齿轮轴连接的齿轮，以及与齿轮相啮合的齿条，还包括消除齿轮与齿条之间间隙的间隙消除机构，间隙消除机构包括套设于齿轮轴外与齿轮轴转动连接的偏心结构设置的偏心体以及与偏心体固定连接的连接件，所述连接件的另一端下方设有的支撑座，还包括压紧弹性组件，压紧弹性组件的一端通过固定架与支撑座固定连接，另一端与连接件的一侧面垂直接触设置。本发明结构简单，使用便捷，可自行消除齿轮齿条间隙，且可长期保持高效率传动和传动精度，传动噪声小。

Description

一种用于齿轮齿条传动的间隙消除装置
技术领域
本发明涉及齿轮齿条传动技术领域，特别涉及一种用于齿轮齿条传动的间隙消除装置。
背景技术
机械传动***包括常用的机械传动类型有齿轮齿条传动、蜗轮蜗杆传动、带传动、链传动、轮系。其中在齿轮齿条啮合传动做往复运动过程中，特别是当齿轮回程转向旋转时，齿轮与齿条之间极易产生间隙，游隙的存在会影响传动精度、传动效率以及会造成噪音的提高。而在传统的齿轮齿条传动中一般采用双齿轮消隙，但是双齿轮消隙结构复杂，对材料要求较高，后期维护也相当不方便，对齿条的安装精度也有很高的要求，而且齿轮齿条经过长期啮合，齿轮容易磨损，齿条会发生变形，会严重影响运行精度及传动效率。
专利CN 102425650 A，公开了一种可消除磨损间隙的齿轮齿条传动装置，包括齿条(17)、齿轮(16) 和机架(2)，齿条(17)与齿轮(16) 相啮合，齿轮(16) 安装在齿轮轴(14)上，所述齿轮轴(14) 的中部能转动地安装在偏心套(15) 的内圆孔中，偏心套(15) 的外圆侧壁与内圆孔侧壁为不同圆心的偏心设置，偏心套(15) 的外圆侧壁的中轴线与内圆孔侧壁的中轴线相互平行，偏心套(5) 的外圆侧壁套装在所述机架(2) 上的定位孔中。
专利CN 106151426 A，公开了一种斜齿式齿轮齿条传动间隙消除机构，包括驱动电机、支承板、传动齿条、销、螺钉、可动斜齿轮、固定斜齿轮、端盖、胀紧套、碟形弹簧、平键、卡簧。所述固定斜齿轮通过胀紧套、端盖、螺钉紧固在驱动电机轴上，所述可动斜齿轮通过平键装配在固定斜齿轮轴颈外圆，可动斜齿轮与固定斜齿轮的齿轮旋向相反，两齿轮中间设置有碟形弹簧，所述传动齿条为两个旋向相反单齿条组合成的复合结构，两个传动齿条的旋向分别与啮合的可动斜齿轮和固定斜齿轮一致，所述的碟形弹簧将可动斜齿轮与固定斜齿轮轴向推移，两个斜齿轮轮齿的不同侧面与对应的传动齿条紧密贴合，齿轮齿条传动间隙消除，碟形弹簧的张力大于齿轮齿条传动时产生的轴向力。
专利CN 102425650 A，虽能通过偏心套转动来调整左齿轮与齿条的啮合间隙，但是其不能自动并且随时进行调整啮合间隙，只有工作人员发现左齿轮与齿条存在啮合间隙时，停止运行后，再进行人工调整，时费时费力，严重影响运行精度和工作效率。专利CN106151426 A，其利用双斜齿轮齿条啮合的方式消除间隙，双斜齿轮齿条消隙结构复杂，对材料的要求较高，后期维护也相当不方便，对齿条的安装精度也有很高的要求，而且齿轮齿条经过长期啮合，齿轮容易磨损，齿条会发生变形，会严重影响运行精度及传动效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单，使用便捷，可自行消除齿轮齿条间隙，且可长期保持高效率传动和传动精度，传动噪声小的用于齿轮齿条传动的间隙消除装置。
本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，包括驱动电机，通过履带与驱动电机连接的带轮，与带轮通过齿轮轴连接的齿轮，以及与齿轮相啮合的齿条，还包括消除齿轮与齿条之间间隙的间隙消除机构，所述间隙消除机构包括套设于齿轮轴外与齿轮轴转动连接的偏心结构设置的偏心体以及与偏心体固定连接的连接件，所述连接件的另一端下方设有用于支撑固定连接件的支撑座，还包括当齿轮与齿条之间产生间隙时自动推动连接件使得连接件带动偏心体转动最终使得齿轮与齿条始终啮合的压紧弹性组件，所述压紧弹性组件的一端通过固定架与支撑座固定连接，另一端与连接件的一侧面垂直接触设置，所述压紧弹性组件与固定架螺纹连接。
上述的用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，所述压紧弹性组件包括设有外螺纹的支撑套筒，装设于套筒内的弹簧，与弹簧顶部连接的支撑芯，以及与支撑芯顶部转动连接的钢球。
上述的用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，所述固定架上设有压紧弹性组件穿过的固定孔，所述固定孔内设有与支撑套筒的外螺纹适配的内螺纹，支撑套筒与固定架螺纹连接，所述钢球与支撑座顶紧抵触设置。
上述的用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，所述弹簧为蝶形弹簧，且弹簧预设有一定的张力。
上述的用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，所述偏心体包括偏心设置的偏心通孔，所述齿轮轴穿过偏心通孔且在齿轮轴与偏心通孔两端的连接处齿轮轴上分别安装有用于齿轮轴在偏心体的偏心通孔内转动的轴承。
上述的用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，所述轴承的数量为在齿轮轴与偏心通孔两端的连接处各安装有2个。
本发明用于齿轮齿条传动的间隙消除装置的有益效果是：通过设置有偏心结构的偏心体与偏心体固定连接的连接件以及作用在连接件上的压紧弹性组件，在安装时通过给压紧弹性组件中的弹簧一定张力顶紧连接件，使齿轮始终紧密与齿条啮合；当齿轮齿条之间存在间隙时，由于压紧弹性组件中弹簧预设有一定张力，在压紧弹性组件张力下，连接杆旋转时，齿轮轴以连接件的中心线为轴心旋转，直至齿轮和齿条啮合，并在压紧弹性组件的张力下始终啮合；当时压紧弹性组件的张力不足时，可以通过旋进支撑套筒实现，从而达到始终消除间隙的目的。本发明可实现实时自行调整齿轮与齿条之间的间隙，结构简单，使用方便快捷，易于维护，有利于成本控制，提高了传动效率和传动精度的同时降低了传动噪音，值得广泛推广应用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明压紧弹性组件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1、2所示，一种用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，包括驱动电机1，通过履带2与驱动电机1连接的带轮3，与带轮3通过齿轮轴4连接的齿轮5，以及与齿轮5相啮合的齿条6。
还包括消除齿轮5与齿条6之间间隙的间隙消除机构，间隙消除机构包括套设于齿轮轴4外与齿轮轴4转动连接的偏心结构设置的偏心体7以及与偏心体7固定连接的连接件8，偏心体7包括偏心设置的偏心通孔，齿轮轴4穿过偏心通孔且在齿轮轴4与偏心通孔两端的连接处齿轮轴4上分别安装有用于齿轮轴4在偏心体7的偏心通孔内转动的轴承9，轴承9的数量为在齿轮轴与偏心通孔两端的连接处各安装有2个。
连接件8的另一端下方设有用于支撑固定连接件8的支撑座16，还包括当齿轮与齿条之间产生间隙时自动推动连接件8使得连接件8带动偏心体7转动最终使得齿轮与齿条始终啮合的压紧弹性组件10，压紧弹性组件10的一端通过固定架11与支撑座16固定连接，另一端与连接件8的一侧面垂直接触设置，压紧弹性组件10与固定架11螺纹连接。压紧弹性组件10包括设有外螺纹的支撑套筒12，装设于支撑套筒12内且预设有一定张力的弹簧13，与弹簧13顶部连接的支撑芯14，以及与支撑芯14顶部转动连接的钢球15，钢球15与支撑座16顶紧抵触设置。弹簧为蝶形弹簧，蝶形弹簧具有小变形高承载能力、节省空间的特性。
固定架11上设有压紧弹性组件穿过的固定孔，固定孔内设有与支撑套筒12的外螺纹适配的内螺纹，支撑套筒12与固定架11螺纹连接。
本发明的工作原理是：齿条6不动，齿轮5在齿条6上做往复运动，支撑座16固定不动，当连接件8在压紧弹性组件张力下旋转时，齿轮轴4以偏心体7中心线为轴心旋转，直至齿轮5与齿条6啮合，并在压紧弹性组件张力下始终啮合；长时间使用齿轮齿条发生磨损时，导致齿轮与齿条之间产生传动间隙，连接件8发生一定角度的偏移，此时因弹簧13设有一定张力，便会推动连接件8，连接件8带动偏心体7在支撑座16上转动，齿轮轴4在驱动电机带动下自转的同时齿轮轴8以偏心体7的中心线为轴心进行公转，从而使得齿轮轴4带动齿轮5向齿条6靠近，直至啮合，并在弹簧13的张力下齿轮5与齿条6始终啮合，从而达到自行消除间隙的目的，即使齿条在长期使用过程中发生微变形，压紧弹性组件会瞬间将齿轮5拉近齿条6，不影响齿轮与齿条之间的啮合，从而保证稳定运行。
本发明在安装时，通过增减蝶形弹簧的数量调试出使齿轮与齿条之间啮合的张力，并且使该张力作用在连接件8上，使得齿轮与齿条始终处于紧紧啮合的状态，以达到消隙的目的。如若长时间使用，张力不足够使得齿轮与齿条处于紧紧啮合的状态，可调节压紧弹性组件中的支撑套筒12，即将固定架11上的支撑套筒12向连接件8的方向拧紧，进行增大张力，以保证齿轮与齿条处于紧紧啮合的状态。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，包括驱动电机，通过履带与驱动电机连接的带轮，与带轮通过齿轮轴连接的齿轮，以及与齿轮相啮合的齿条，其特征在于：还包括消除齿轮与齿条之间间隙的间隙消除机构，所述间隙消除机构包括套设于齿轮轴外与齿轮轴转动连接的偏心结构设置的偏心体以及与偏心体固定连接的连接件，所述连接件的另一端下方设有用于支撑固定连接件的支撑座，还包括当齿轮与齿条之间产生间隙时自动推动连接件使得连接件带动偏心体转动最终使得齿轮与齿条始终啮合的压紧弹性组件，所述压紧弹性组件的一端通过固定架与支撑座固定连接，另一端与连接件的一侧面垂直接触设置，所述压紧弹性组件与固定架螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，其特征是：所述压紧弹性组件包括设有外螺纹的支撑套筒，装设于套筒内的弹簧，与弹簧顶部连接的支撑芯，以及与支撑芯顶部转动连接的钢球。
3.根据权利要求2所述的用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，其特征是：所述固定架上设有压紧弹性组件穿过的固定孔，所述固定孔内设有与支撑套筒的外螺纹适配的内螺纹，支撑套筒与固定架螺纹连接，所述钢球与支撑座顶紧抵触设置。
4.根据权利要求3所述的用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，其特征是：所述弹簧为蝶形弹簧，且弹簧预设有一定的张力。
5.根据权利要求2所述的用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，其特征是：所述偏心体包括偏心设置的偏心通孔，所述齿轮轴穿过偏心通孔且在齿轮轴与偏心通孔两端的连接处齿轮轴上分别安装有用于齿轮轴在偏心体的偏心通孔内转动的轴承。
6.根据权利要求5所述的用于齿轮齿条传动的间隙消除装置，其特征是：所述轴承的数量为在齿轮轴与偏心通孔两端的连接处各安装有2个。
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