阅读说明：本技术 一种扇形齿轮侧隙调节结构 (Fan-shaped gear backlash adjusts structure ) 是由 潘佳 于 2020-12-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种扇形齿轮侧隙调节结构,在扇形齿轮端面设有至少一对弧形通槽,各弧形通槽与扇形齿轮分度圆同心且不等径；各弧形通槽的一端贯穿扇形齿轮侧边,且至少有一对弧形通槽分别向相反方向贯穿扇形齿轮两侧边,一对分别贯穿扇形齿轮两侧边的弧形通槽位于扇形齿轮内的一端相错设置并向彼此贯穿扇形齿轮的一侧延伸过扇形齿中心线但不贯穿。通过在扇形齿轮端面设置弧形通槽,使扇形齿轮在啮合过程中能够实现微量弹性变形,起到等同于弹簧的作用,在弧形通槽以及圆形通孔以及阻尼孔内灌浇填充胶增加齿轮的阻尼,达到自动调节齿轮副侧隙及减振吸能的目的,实现轻小型伺服机构稳定传动,该发明方法结构简单,适于轻载小型伺服系统。(The invention discloses a sector gear backlash adjusting structure.A pair of arc through grooves are arranged on the end surface of a sector gear, and the arc through grooves are concentric with a sector gear reference circle and have different diameters; one end of each arc through groove penetrates through the side edge of the sector gear, at least one pair of arc through grooves respectively penetrate through the two side edges of the sector gear in opposite directions, and one ends of the arc through grooves respectively penetrating through the two side edges of the sector gear, which are positioned in the sector gear, are arranged in a staggered mode and extend across the central line of the sector gear to one side penetrating through the sector gear, but do not penetrate through the central line. The arc-shaped through groove is formed in the end face of the sector gear, so that micro elastic deformation of the sector gear can be realized in the meshing process, the effect equivalent to that of a spring is achieved, the damping of the gear is increased by pouring filling glue into the arc-shaped through groove, the circular through hole and the damping hole, the purposes of automatically adjusting the side clearance of the gear pair and absorbing vibration and energy are achieved, and stable transmission of the light and small servo mechanism is realized.)

一种扇形齿轮侧隙调节结构

技术领域

本发明属于伺服系统齿轮传动领域，涉及一种齿轮副侧隙调节结构，尤其涉及一种扇形齿轮侧隙调节结构。

背景技术

齿轮副侧隙是指一对齿轮啮合时，非工作齿面间的间隙。适当的侧隙可以补偿轮齿因受力变形和摩擦发热膨胀所引起的挤压，有利于润滑油膜的形成，降低轮齿间的摩擦力，起到润滑作用，减少对轮齿的危害，提高齿轮的使用寿命，还可以补偿装配误差，防止传动过程中出现卡死现象。然而在需要传递高精度角度信息或位置信息的伺服系统中，齿侧间隙会造成传动死区，若该死区出现在稳定裕度较小的闭环系统中,则会使系统产生自激振荡造成系统不稳定，因此在闭环伺服控制系统中需要采取方法来调整齿轮副侧隙，控制误差量以提高传动精度和系统的稳定性。

工程上常见的齿轮副侧隙调整方法有偏心轴套调整法，带锥度齿轮的轴向垫片调整法，斜齿轮垫片调整法，可调拉簧式双片薄齿轮错齿调整法和压簧调整法等，这几种调整法均有着各自的特点，但都需要增加结构件，结构较为复杂，在进行轻小型化伺服系统设计时，结构体积受限，难以采用。

发明内容

针对现有齿轮副侧隙调整方法结构复杂，不利于轻小型精密伺服传动系统设计，同时针对精密伺服传动系统在高低温环境下会出现卡死现象，长期工作会出现磨损，造成齿轮副侧隙增大等的不足之处，本发明提供了一种新的齿轮副侧隙调整结构。

一种扇形齿轮侧隙调节结构，在所述的扇形齿轮端面设有至少一对弧形通槽，各所述的弧形通槽与扇形齿轮分度圆同心且不等径；各所述的弧形通槽的一端贯穿扇形齿轮侧边，且至少有一对所述的弧形通槽分别向相反方向贯穿扇形齿轮两侧边，一对分别贯穿所述的扇形齿轮两侧边的弧形通槽位于扇形齿轮内的一端相错设置并向彼此贯穿扇形齿轮的一侧延伸过扇形齿中心线但不贯穿。

进一步的，在所述的弧形通槽位于扇形齿轮内的一端设有圆形通孔。

进一步的，在各所述的弧形通槽上分别设有至少一个靠近弧形通槽贯穿扇形齿轮侧边一端的阻尼孔。

进一步的，在所述的弧形通槽内设有填充胶。

进一步的，在所述的圆形通孔或在圆形通孔和弧形通槽内设有填充胶。

进一步的，在所述的阻尼孔和圆形通孔或在弧形通槽、阻尼孔和圆形通孔内设有填充胶。

进一步的，在所述的扇形齿轮包括牙型齿轮和连接板，所述的弧形通槽设置在连接板上，所述的连接板为弹簧钢材质。

进一步的，所述的填充胶为硅橡胶。

本发明的有益效果主要体现在：通过在扇形齿轮端面设置弧形通槽，使扇形齿轮在啮合过程中能够实现微量弹性变形，起到等同于弹簧的作用，在弧形通槽以及圆形通孔以及阻尼孔内灌浇填充胶增加齿轮的阻尼，达到自动调节齿轮副侧隙及减振吸能的目的，实现轻小型伺服机构稳定传动，与现有的齿轮副侧隙调整方法相比，该发明方法结构简单，适于轻载小型伺服系统设计。

附图说明

图1为本发明实施例1结构示意图；

图2为本发明实施例2结构示意图；

图3为本发明实施例3结构示意图；

图4为本发明实施例4结构示意图

图5为本发明实施例5结构示意图。

具体实施方式

本发明总体思路是将扇形齿轮具有一定弹性变形，形成类似弹簧的工作原理，在齿轮工作中通过弹性变形实现调节侧隙的功能。

下面参考附图对具体结构作详细说明：

如图1所示扇形齿轮1和圆齿轮啮合，在扇形齿轮1端面设置两条弧形通槽2，这两条弧形通槽2的一端分别向相反方向贯穿扇形齿轮1的两侧边，从而使扇形齿轮1设置弧形通槽2的部位能够实现弹性变形，进而能够实现调节圆形齿轮和扇形齿轮1侧隙的功能，这两条弧形通槽2与扇形齿轮1的分度圆同心，使得在弹性变形时不破坏齿轮啮合的状态，同时这两条弧形通槽2的半径不相等，使得这两条弧形通槽2位于扇形齿轮1内的一端相错设置，确保两个弧形通槽2不连通，而且需要使这对弧形通槽2位于扇形齿轮1内的一端向彼此贯穿扇形齿轮1的一侧延伸，这样设置能够保证扇形齿轮1和圆齿轮在中部位置啮合使该部位能够实现弹性变形，如果这两条弧形通槽2位于齿轮内的一端没有向彼此贯穿一侧延伸，此时两个弧形通槽2位于扇形齿轮1内的一端之间具有一段刚性部位，无法实现弹性变形，不能实现对侧隙的调节。

在上述实施例基础上还能够在该结构中继续增加弧形通槽2数量以提高弹性变形，如图2所示为增加一条弧形通槽2的情况，这条弧形通槽2同样需要有一端贯穿扇形齿轮1其中一侧。根据实际需要选择性增加弧形通槽2数量，并选择设置位置，从而提高扇形齿轮1某一侧弹性变形。

在上述实施例基础上，如图3所示为了避免应力集中，在弧形通槽2位于扇形齿轮1内的一端设置圆形通孔3。

在上述实施例基础上为了增加扇形齿轮1弹性变形时的阻尼，起到吸振降噪的作用；在弧形通槽2内设置填充胶，同样在设有圆形通孔3的情况下可以选择性的在弧形通槽2和或圆形通孔3内设置填充胶。

在弧形通槽2上还设有阻尼孔4，该阻尼孔4内设置填充胶，增加齿轮的阻尼，起到吸振降噪的作用，同时设置阻尼孔4也方便进行灌封填充胶；该阻尼孔4沿弧形通槽2可以设置一组，提高吸振降噪效果，并且为避免齿轮受较大侧向力时，槽口变形过大，如图4所示至少应该在靠近弧形通槽2贯穿扇形齿轮侧边一端设置阻尼孔4并灌封填充胶。

在上述实施例基础上，为提高扇形齿轮1弹性极限、强度极限和屈强比，如图5所示扇形齿轮1包括牙型齿轮1-1和连接板1-2，连接板1-2采用弹簧钢材质，牙型齿轮1-1和连接板1-2通过螺栓固定连接在一起，将弧形通槽2、圆形通孔3以及阻尼孔4设置在连接板1-2上，因此该扇形齿轮1在调节侧隙时变形集中在连接板1-2上，而连接板采用弹簧钢材质，能够提高扇形齿轮弹性极限、强度极限和屈强比，可以保证啮合的轮齿始终保持接触，且在高温环境条件下不会出现热胀导致侧隙减小摩擦力增大引起的卡死问题。

上述实施例中的填充胶采用硅橡胶即可。