[发明专利]齿轮均载装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮均载装置，该齿轮均载装置特别适用于星型齿轮传动装置中中心轮的浮动均载以及行星齿轮传动装置中太阳轮和内齿圈的浮动均载。

背景技术

在齿轮传动中，特别是星型齿轮传动和行星齿轮传动装置中，中心轮、太阳轮或者内齿圈往往与多个星轮同时啮合，但由于齿轮加工和装配误差以及外力作用等原因容易造成传动中啮合轮齿间的载荷不均，当齿轮较宽时，还会造成单个轮齿的齿向载荷不均。为此，在设计齿轮传动装置时，有意使啮合齿轮副中的至少一个齿轮的回转中心线能偏离设计中心线来实现均载，也就是让齿轮能“浮动”，这种均载方法被广泛地应用在齿轮传动装置特别是行星齿轮传动装置中。由中国机械工业出版社2002年出版的书名为《渐开线齿轮行星传动的设计和制造》(ISBN 7-111-09832-3)一书中提到了一种行星齿轮传动装置的内齿圈浮动式均载装置(原书154页图8-4)，该装置将内齿圈分为具有斜齿的左右两个部分，且左右两个部分斜齿的旋向相反，动力通过一个二联齿套从传动轴传递到一个三联齿套，该三联齿套再将动力传递给两部分内齿轮，假如与各齿套内齿啮合的外齿为鼓形齿，则各齿套的回转轴线能适当偏斜，使内齿圈具有一定的浮动量，并在成对安装的斜齿作用下实现齿间和齿向均载。但是这样的均载装置存在以下一些缺点，首先该装置适合高速轻载场合，不适合低速重载场合；其次，该装置必须具有成对安装的斜齿轮才能有效地实现均载，应用范围受到限制；最后，鼓形齿的加工相对比较困难，在该装置中，多处采用鼓形齿增加了该装置的生产周期和成本。

发明内容

本发明的目的是要提供一种齿轮均载装置，该齿轮均载装置能方便地实现齿轮传动中啮合轮齿间以及齿向的均载。

为了实现所述目的，本发明齿轮均载装置，其特点是，包括：第一传力件，其上设置有第一正向传力面和第一反向传力面；第二齿轮，其上设置有第二正向传力面和第二反向传力面；第三齿轮，其上设置有第三正向传力面和第三反向传力面；以及至少两相绕组，每相绕组包括第一绕线柱、第二绕线柱和挠性件，挠性件依次缠绕包缚所述第一绕线柱和所述第二绕线柱，挠性件端部与第一传力件、第一绕线柱或第二绕线柱联接；其中，对于每相绕组，第一绕线柱和第二绕线柱之间插设有第一正向传力面、第一反向传力面、第二正向传力面、第二反向传力面、第三正向传力面以及第三反向传力面，第一正向传力面、第二反向传力面以及第三反向传力面靠近第一绕线柱且相互错开，第一反向传力面、第二正向传力面以及第三正向传力面靠近第二绕线柱且相互错开，当第一传力件和第二齿轮、第三齿轮之间传递扭矩时，在包括第一正向传力面、该相绕组、第二正向传力面和第三正向传力面的第一传力路径中，第二正向传力面所受到的力和第三正向传力面所受到的力的合力作用线与该第一传力路径中的第一正向传力面所受到的力的合力作用线能重合，在包括第一反向传力面、该相绕组、第二反向传力面和第三反向传力面的第二传力路径中，第二反向传力面所受到的力与第三反向传力面所受到的力的合力作用线与该第二传力路径中的第一反向传力面所受到的力的合力作用线能重合。

所述齿轮均载装置工作时，第三齿轮和第二齿轮同时与多个齿轮啮合，如果第二齿轮或第三齿轮的设计中心与转动中心不一致时，每相绕组中的第一绕线柱和第二绕线柱之间的距离可以通过挠性件的游动和自身长度的弹性伸缩发生变化，有的会伸长，有的会缩短，从而第二齿轮和第三齿轮可以浮动，实现各啮合齿轮副的受载均匀。此外，任一个绕线柱和其接触的传力面与挠性件起着杠杆系统的作用，当第三齿轮受到较大的载荷时，第三齿轮通过其上设置的传力面将载荷由绕线柱传递至第二齿轮，从而增加第二齿轮的载荷，反之，当第二齿轮受到较大的载荷时，第二齿轮通过其上设置的传力面将载荷由绕线柱传递至第三齿轮，最终使得第三齿轮和第二齿轮受到的载荷大致相同，实现齿向均载。

所述的齿轮均载装置，其进一步的特点是，挠性件的端部通过弹性件与第一传力件、第一绕线柱或第二绕线柱联接，或者挠性件的端部通过并联设置的弹性件和阻尼件与第一传力件、第一绕线柱或第二绕线柱联接。当挠性件与弹性件联接时，挠性件的游动范围可以变大。此外，挠性件上设置弹性件和阻尼件，还进一步增强了齿轮均载装置的减振功能。

所述的齿轮均载装置，其进一步的特点是，第二齿轮与第三齿轮宽度相等，可以是沿一个较宽齿轮的轴向剖开的两部分。齿轮的齿宽越大时，齿轮在齿宽方向上的载荷不均匀就越容易产生，将较宽齿轮沿其轴向剖开设置成本发明的第二齿轮和第三齿轮时，可实现该较宽齿轮齿宽方向的均载。