CN103807407A - 一种应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件 - Google Patents
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Abstract
一种应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，包括本体（1），在所述本体（1）的至少一部分外缘上成型有以所述本体（1）的旋转轴为中心，一半径相同弧形布置的啮合齿组（3），其特征在于：所述本体（1）为薄片形状，所述啮合齿（4）沿轴向分为两层，两层所述啮合齿（4）的齿形、齿距相同，且层间相邻所述啮合齿（4）沿周向相互错开设置。本发明提供的齿啮合传动部件啮合稳定、精确，传动连续、平稳，加工方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，尤其是门锁、钟表上的齿啮合传动部件。
背景技术
现有技术中，齿啮合传动因其具有结构紧凑、传递动力大、机械效率高、传动比准确等特点而广泛应用与各类机械传动装置中。在精密机械结构中，由于机械尺度的限制，其中齿轮传动采用的通常是薄片的形状。例如中国专利文献CN201614810U公开的一种插芯门锁的三齿轮传动机构，其中斜锁舌组件与方锁舌组件之间设有可供门内和门外把手上提下压转动的组合方芯、起到传动作用的中间齿轮和可被外装两段式锁头拨动的锁芯齿轮。其中通过执手上带齿的扇形齿轮或连接在锁芯上的齿轮分别与连接在锁舌安装板上的带齿传动片啮合，来控制锁舌的锁出或缩回。由于厚度的限制，在精密机械结构中所采用的啮合齿通常采用直齿轮齿制。对于正常齿制的直齿轮，其重合度总小于2，在节点附近啮合时一般只有一对齿廓参与啮合，加之节点处也是摩擦力方向改变处，需用接触应力偏低，在传动中，常会发生点蚀而失效，造成传动不平稳，接触强度低的问题。而当直齿轮用于门锁或钟表这类精密机械机构领域中时，不仅会存在一般机械结构上的传动不平稳的问题，此外，由于门锁或钟表属于精密的机械结构，其内部空间有限，因此，各零件都设置得比较小而薄，当相互啮合的直齿轮设置得比较薄时，在传动过程中容易发生弯曲变形，而导致原本相互啮合的两齿轮轴向错开，脱离啮合的情况。从而导致机械故障。这样的问题限制了精密设备体积的进一步减小。目前，所属领域通常的解决办法是通过改进材料来提高材料的硬度，来避免由于齿轮本体变形而产生的啮合齿轴向错动，即便这样所取得的效果仍然有限。另一方面，材料改进的研发投入相当的高，导致产品的成本大幅上升。
中国专利文献CN201027912Y公开了一种由传动轴和传动轴所组成的一种错联齿轮传动装置。见图1，在小齿轮传动轴上固装有二个齿轮参数完全相同的小齿轮，在大齿轮传动轴上固装有二个齿轮参数完全相同的大齿轮;安装固定时,同轴上相邻的二个齿轮彼此沿圆周方向依次错开1/2个齿距,使两个小齿轮分别与两个大齿轮相啮合;一对大齿轮与大齿轮轴采用键连接;一对小齿轮与小齿轮轴之间既可采用键连接,也可和轴制成整体。该现有技术公开的技术方案有效地解决了直齿轮传动中齿重合度低、传动不平稳的问题。但是从该现有技术的公开文献来看，其仍然是一项应用于通常传动领域的技术方案。对于解决薄片齿轮因齿轮本身强度原因导致的相互啮合的两齿轮轴向错开，脱离啮合的问题没有顾及到。所属领域技术人员在该现有技术的基础上，不能得出解决薄片齿轮传动中两相互啮合的齿轮间脱离啮合的问题的启示。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中的用于精密机械结构中的薄片齿轮在啮合传动时容易发生变形，而生产相互轴向错开脱离啮合的问题，从而提供一种啮合稳定的用于精密机械结构中的齿啮合传动部件。
为此，本发明提供一种应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，包括本体，所述本体的至少一部分外缘上成型有以所述本体的旋转轴为中心弧形布置的啮合齿组，所述本体为薄片形状，所述啮合齿组沿所述本体的轴向分为相同半径的两层，两层所述啮合齿组中的啮合齿的齿形、齿距相同，且层间相邻所述啮合齿沿周向相互错开设置。
所述本体为圆形或扇形，所述啮合齿沿所述圆形的圆周边缘布置或沿所述扇形的弧形边缘布置。
层间相邻所述啮合齿之间沿周向相互错开二分之一个齿设置。
所述本体一体成型，两层所述啮合齿在所述本体的厚度上分别成型。
所述本体由相邻两层薄片连接而成，两层所述啮合齿分别各自成型在其中一片薄片上。
所述本体由相邻两层所述薄片对焊而成。
本发明所述的应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件具有以下优点：
（1）本发明的应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，其本体的至少一部分外缘上成型有以所述本体的旋转轴为齿轮中心的啮合齿组，所述啮合齿有相邻两层，且层间相邻啮合齿相互错开设置。这样在相互啮合的一对传动副之间，在啮合齿不从齿顶脱开的弹性变形的范围内，由于相互错开的啮合齿在轴向上的相互制约，使交错的两层啮合齿组啮合传动时不会出现相互错动脱离啮合的问题。这样可以大大降低本体的厚度，减小传动副在厚度上所占的空间。
（2）本发明所述的应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，所述上层齿与所述下层齿之间相互错开二分之一个齿设置。齿间隙越大，传动越不平稳，而简单的将拨片的齿数增加又会加大冲压成型加工过程的难度。通过上层齿与下层齿错开二分之一个齿可使齿密集，传动连续、平稳而又不会增大加工难度。
（3）本发明所述的应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件,其本体为相邻两层薄片连接而成。可以先加工齿形之后连接为一个部件整体，便于加工、降低成本。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是现有技术的错联齿轮传动机构的结构示意图；
图2本发明齿啮合传动部件的一个具体实施方式的立体结构图；
图3显示图2所示实施方式的传动副结构示意图；
图4是本发明齿啮合传动部件另一具体实施方式的结构分解图；
图5是图4所示齿啮合传动部件装配后的立体结构示意图。
图中；1-本体、1A-第一扇形薄片、1B-第二扇形薄片、2-转动轴、3-啮合齿组、3A-第一啮合齿组、3B-第二啮合齿组、4-啮合齿、4A-第一啮合齿、4B-第二啮合齿、4C-第三啮合齿、4D-第四啮合齿、5-定位孔、6-转动轴孔。
具体实施方式
参见图2，本实施例的应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，包括圆形薄片本体1，穿过本体1圆心的转动轴2，所述本体1的圆周外缘上成型有沿轴向分为两层的啮合齿组3，且两层所述啮合齿组3中的啮合齿4的齿形、齿距相同，且层间相邻所述啮合齿4沿周向相互错开设置，由此构成错联薄片齿轮。
参见图3，显示由两个上述错联薄片齿轮构成的齿轮副。在两个齿轮中，处于相应层上的啮合齿4以通常的方式相互啮合。而在层间，由于相邻所述啮合齿4沿周向相互错开设置，这样主动齿轮的一个第一啮合齿4A与从动齿轮上邻层中的一个第二啮合齿4B相互轴向贴靠，阻止了主动齿轮的所述第一啮合齿4A朝向从动齿轮的所述第二啮合齿4B方向，即朝向E方向的错动，而主动齿轮的相邻层上与所述第一啮合齿4A相邻的相邻的第三啮合齿4C同时与从动齿轮上本层上的一个第四啮合齿4D也相互轴向贴靠，由此阻止了主动齿轮上相邻的第三啮合齿4C朝向从动齿轮本层上的第四啮合齿4D方向，即与E方向相反的方向的错动。由于在整个齿轮转动过程中始终保持这种啮合和贴靠关系，这样在该齿轮的传动中有效地避免了薄片齿轮之间的轴向错动。
图4和图5显示了本发明齿啮合传动部件另一具体实施方式。其中图4显示了本实施例的结构分解图，图中所述齿啮合传动部件的所述本体1由第一扇形薄片1A和第二扇形薄片1B组成。在两扇形薄片1A、1B相同半径的弧形边缘上分别成型有第一啮合齿组3A和第二啮合齿组3B，所述第一啮合齿组3A和所述第二啮合齿组3B中的啮合齿4的齿形、齿距相同。一个转动轴2穿过所述弧形的圆心，两扇形薄片1A、1B上分别成型有一个定位孔5，通过转动轴孔6及该定位孔5的定位使得两片扇形薄片1A、1B在组装时相互定位，在该定位状态，所述第一啮合齿组3A和所述第二啮合齿组3B中相邻所述啮合齿4沿周向相互错开设置。并在此状态下将两扇形薄片焊接在一起。
采用两薄片结构形式，使得加工简单方便。其各个薄片上的齿和孔可以采用冲压成型的方式一次冲压完成，成型后的两薄片采用统一的定位方式组合。磨具统一、加工精度高。
图5显示了本实施例组装完成后的状态。
由于图4和图5所示的具体实施例的工作原理与图2和图3所示的实施例的工作原理相同，在此不再累述。
为达到传动连续、平稳的技术效果，在上述实施例中，层间相邻所述啮合齿4之间沿周向相互错开二分之一个齿设置。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，包括本体（1），在所述本体（1）的至少一部分外缘上成型有以所述本体（1）的旋转轴为中心，弧形布置的啮合齿组（3），其特征在于：所述本体（1）为薄片形状，所述啮合齿组（3）沿所述本体的轴向分为相同半径的两层，两层所述啮合齿组（3）中的啮合齿（4）的齿形、齿距相同，且层间相邻所述啮合齿（4）沿周向相互错开设置。
2.根据权利要求1所述的应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，其特征在于：所述本体（1）为圆形或扇形，所述啮合齿（4）沿所述圆形的圆周边缘布置或沿所述扇形的弧形边缘布置。
3.根据权利要求1或2所述的应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，其特征在于：层间相邻所述啮合齿（4）之间沿周向相互错开二分之一个齿设置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，其特征在于：所述本体（1）一体成型，两层所述啮合齿（4）在所述本体（1）的厚度上分别成型。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，其特征在于：所述本体（1）由相邻两层薄片连接而成，两层所述啮合齿（4）分别各自成型在其中一片薄片上。
6.根据权利要求5所述的应用于精密机械结构上的齿啮合传动部件，其特征在于：所述本体（1）由相邻两层所述薄片对焊而成。
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