一种自动消除齿侧间隙的齿轮制造技术

本实用新型专利技术提供一种自动消除齿侧间隙的齿轮，包括主齿轮、主齿轮衬套、衬套轴承，设副齿轮，主齿轮和副齿轮为斜齿轮都安装在主齿轮衬套上，主齿轮衬套为阶梯形，包括主齿轮安装段和副齿轮安装段，主齿轮与副齿轮的相对侧有间断的主导向环，副齿轮的对应侧有与主导向环互补的副导向环，主齿轮过盈配合安装到主齿轮衬套的主齿轮安装段上，副齿轮通过副齿轮轴承安装在主齿轮衬套的副齿轮安装段上，主导向环与副导向环相嵌形成闭合导向环，闭合导向环与主齿轮衬套之间构成弹簧安装腔，弹簧安装弹簧安装腔中，弹簧在主齿轮与副齿轮之间为轴向压缩状态；主齿轮与副齿轮可以轴向相对滑动，组装好的齿轮组件通过衬套轴承一起安装在齿轮轴上，齿轮两边使用挡板控制齿轮的轴向窜动量。

【技术实现步骤摘要】
一种自动消除齿侧间隙的齿轮
本技术涉及一种自动消除齿侧间隙的齿轮，属于汽车发动机/齿轮传动系统领域。
技术介绍
发动机曲轴在周期性载荷下会产生扭转振动，通过曲轴齿轮将扭转振动传递给凸轮轴齿轮；凸轮轴同样也承受着来源于气门挺杆的周期性变化的载荷而产生扭转振动，驱动附件在运转过程中承受着自身周期性变化的载荷而产生扭转振动，因此整个曲轴-凸轮轴-附件轴系不仅要输出力矩满足发动机配气机构和附件系统的工作要求，还承受着各轴系的扭转振动冲击，由于齿轮加工工艺和安装的要求，齿轮系各齿之间存在齿侧间隙，各齿轮间的接触-分离过程产生冲击，齿轮运转噪声也随之产生。中高马力柴油发动机燃油泵、空压机和机油泵等附件均是齿轮传动，随着发动机性能和排放水平的提高，各驱动附件消耗功率和转速均相应提高，应用要求更高，因齿轮冲击引起的噪声越来越大，严重影响发动机声品质，不受欢迎。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术的不足，而提出的一种自动消除齿侧间隙的齿轮，减小齿轮扭振冲击，改善发动机齿轮系声品质。本技术的技术方案：本技术的自动消除齿侧间隙的齿轮包括主齿轮、主齿轮衬套、衬套轴承，设副齿轮，主齿轮和副齿轮为斜齿轮都安装在主齿轮衬套上，主齿轮衬套为阶梯形，包括主齿轮安装段和副齿轮安装段，主齿轮与副齿轮的相对侧有间断的主导向环，副齿轮的对应侧有与主导向环互补的副导向环，主齿轮过盈配合安装到主齿轮衬套的主齿轮安装段上，副齿轮通过副齿轮轴承安装在主齿轮衬套的副齿轮安装段上，主导向环与副导向环相嵌形成闭合导向环，闭合导向环与主齿轮衬套之间构成弹簧安装腔，弹簧安装弹簧安装腔中，弹簧在主齿轮与副齿轮之间为轴向压缩状态；主齿轮与副齿轮可以轴向相对滑动，组装好的齿轮组件通过衬套轴承一起安装在齿轮轴上。所述的主齿轮衬套的直径为D1，主导向环和副导向环的内径为D2，D2＝D1+(8～10)mm；弹簧的外径为D2-(1～2)mm，弹簧的内经大于D1。所述的主齿轮和副齿轮的厚度相同为L2，L2＝(L1-d2)/2，L1为驱动齿轮厚度，d2为主齿轮和副齿轮的轴向相对滑动距离，d2为4～6mm，弹簧的压缩量为5mm。所述的主齿轮和副齿轮的斜齿轮螺旋角为a＝20°，与驱动齿轮的齿侧间隙d1在0.15至0.25mm范围内。本技术技术效果：本技术利用弹簧推力和主、副齿轮配合产生轴向相对运动，达到自动消除齿轮系齿隙的要求，有效地消除了齿轮传动系齿轮敲击声，改善了齿轮系噪声和声品质。附图说明图1是本技术的齿轮组件展开图。图2是弹簧安装示意图。图3是本技术齿轮组装完成图。图4是本技术自动消除齿侧间隙的原理图。图5是本技术的驱动齿轮与主、副齿轮啮合图。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步描述。如图1、图2、图3：本技术的自动消除齿侧间隙的齿轮包括主齿轮1、主齿轮衬套3、衬套轴承4，设副齿轮6，主齿轮1和副齿轮6为斜齿轮都安装在主齿轮衬套3上，主齿轮衬套3为阶梯形，包括主齿轮安装段3a和副齿轮安装段3b，主齿轮1与副齿轮6的相对侧有间断的主导向环1a，副齿轮6的对应侧有与主导向环1a互补的副导向环6a，主齿轮1过盈配合安装到主齿轮衬套1的主齿轮安装段3a上，副齿轮6通过副齿轮轴承5安装在主齿轮衬套3的副齿轮安装段3b上，主导向环1a与副导向环6a相嵌形成闭合导向环，闭合导向环与主齿轮衬套3之间构成弹簧安装腔，弹簧2安装弹簧安装腔中，弹簧2在主齿轮1与副齿轮6之间为轴向压缩状态；主齿轮1与副齿轮6可以轴向相对滑动，组装好的齿轮组件通过衬套轴承4一起安装在齿轮轴上，齿轮两边使用挡板(图中没有)控制齿轮轴向窜动量。如图2：所述的主齿轮衬套3的直径为D1，主导向环1a和副导向环6a的内径为D2，D2＝D1+(8～10)mm；弹簧2的外径为D2-(1～2)mm，弹簧2的内经大于D1。如图4、图5：所述的主齿轮1和副齿轮6的厚度相同为L2，L2＝(L1-d2)/2，L1为驱动齿轮厚度，d2为主齿轮1和副齿轮6的轴向相对滑动距离，d2为4～6mm，弹簧2的压缩量为5mm。所述的主齿轮1和副齿轮6的斜齿轮螺旋角为a＝20°，与驱动齿轮的齿侧间隙d1在0.15至0.25mm范围内。当主齿轮1与驱动齿轮7产生间隙d1时，由于弹簧2的推力，副齿轮6产生轴向相对运动，直到副齿轮6接触到副齿轮下一齿的非啮合面后停止运动，齿轮副的齿侧间隙在弹簧力的推动下被副齿轮自动消除。因为发动机缸内压力成周期性变化，齿轮驱动附件的消耗力矩也同样是周期性变化，故整个齿轮系的瞬时转速不是稳定的，齿轮会在运行过程中来回摆动。当驱动齿轮将力矩传递给本技术的主齿轮时，驱动齿轮7与本技术的主齿轮1啮合，存在齿侧间隙d1，副齿轮6在弹簧力的推动下，沿着轴向运动，直到副齿轮6啮合到驱动齿轮7下一齿的非啮合面后停止运动，齿轮副的齿侧间隙在弹簧力的推动下被副齿轮自动消除。弹簧预紧压缩量完全可以补偿用于消除齿侧间隙所需要的弹簧压缩量。当驱动齿轮因为转速波动回摆时，其非受力面已跟副齿轮啮合，将驱动齿轮-主齿轮的传力状态瞬间转化成驱动齿轮-副齿轮的传力状态，消除了因齿隙和齿轮转速波动引起的齿轮敲击，减小齿轮系传动噪声。本技术的核心是设计了主、副齿轮满足同时进行传动力矩和消除齿侧间隙的功能需求，利用弹簧推力和主、副齿轮导向环导向消除齿轮系齿侧间隙。因此，无论是直齿轮还是斜齿轮，惰齿轮还是附件齿轮，只要是利用弹簧轴向推力，主、副齿轮导向环导向，均属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动消除齿侧间隙的齿轮，包括主齿轮(1)、主齿轮衬套(3)、衬套轴承(4)，其特征在于：设副齿轮(6)，主齿轮(1)和副齿轮(6)为斜齿轮都安装在主齿轮衬套(3)上，主齿轮衬套(3)为阶梯形，包括主齿轮安装段(3a)和副齿轮安装段(3b)，主齿轮(1)与副齿轮(6)的相对侧有间断的主导向环(1a)，副齿轮(6)的对应侧有与主导向环(1a)互补的副导向环(6a)，主齿轮(1)过盈配合安装到主齿轮衬套(3)的主齿轮安装段(3a)上，副齿轮(6)通过副齿轮轴承(5)安装在主齿轮衬套(3)的副齿轮安装段(3b)上，主导向环(1a)与副导向环(6a)相嵌形成闭合导向环，闭合导向环与主齿轮衬套(3)之间构成弹簧安装腔，弹簧(2)安装弹簧安装腔中，弹簧(2)在主齿轮(1)与副齿轮(6)之间为轴向压缩状态；主齿轮(1)与副齿轮(6)可以轴向相对滑动，组装好的齿轮组件通过衬套轴承(4)一起安装在齿轮轴上。

【技术特征摘要】
1.一种自动消除齿侧间隙的齿轮，包括主齿轮(1)、主齿轮衬套(3)、衬套轴承(4)，其特征在于：设副齿轮(6)，主齿轮(1)和副齿轮(6)为斜齿轮都安装在主齿轮衬套(3)上，主齿轮衬套(3)为阶梯形，包括主齿轮安装段(3a)和副齿轮安装段(3b)，主齿轮(1)与副齿轮(6)的相对侧有间断的主导向环(1a)，副齿轮(6)的对应侧有与主导向环(1a)互补的副导向环(6a)，主齿轮(1)过盈配合安装到主齿轮衬套(3)的主齿轮安装段(3a)上，副齿轮(6)通过副齿轮轴承(5)安装在主齿轮衬套(3)的副齿轮安装段(3b)上，主导向环(1a)与副导向环(6a)相嵌形成闭合导向环，闭合导向环与主齿轮衬套(3)之间构成弹簧安装腔，弹簧(2)安装弹簧安装腔中，弹簧(2)在主齿轮(1)与副齿轮(6)之间为轴向压缩状态；主齿轮(1)与副齿轮(6)可以轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋单平，陶进，王勇，郑国世，
申请(专利权)人：东风康明斯发动机有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42