消隙彈簧雙片齒輪及其安裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種消隙彈簧雙片齒輪安裝方法，該方法包含：第一齒輪和第二齒輪上分別預(yù)制銷釘孔，第一齒輪和第二齒輪的銷釘孔分別位于以其中心為圓心的相同直徑的圓周上；第一齒輪、第二齒輪和消隙彈簧套設(shè)在齒輪軸上，消隙彈簧安裝在第一齒輪、第二齒輪之間，組成消隙彈簧雙片齒輪；第一齒輪與第二齒輪以齒輪軸為中心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)后銷釘孔重合，并在銷釘孔中裝入銷釘；消隙彈簧雙片齒輪裝入傳動(dòng)鏈；消隙彈簧雙片齒輪與銷釘分離。本發(fā)明通過齒輪上銷釘孔與銷釘配合，精確控制活動(dòng)齒輪的狀態(tài)，保證齒輪廓始終重合，便于消隙彈簧雙片齒輪裝配到傳動(dòng)鏈中；設(shè)計(jì)有用于分離銷釘?shù)墓ぱb，便于消隙彈簧雙片齒輪裝與銷釘?shù)姆蛛x。
【專利說明】消隙彈簧雙片齒輪及其安裝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及減速箱齒輪傳動(dòng)鏈裝配領(lǐng)域，具體涉及一種位標(biāo)器裝配時(shí)消隙彈簧雙片齒輪及其安裝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]位標(biāo)器作為具有偏航、俯仰兩個(gè)自由度的精密伺服機(jī)構(gòu)，通過齒輪傳動(dòng)鏈減速箱將電機(jī)的輸出力矩傳遞到負(fù)載，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。
[0003]如圖1所示，為典型伺服機(jī)構(gòu)齒輪傳動(dòng)鏈減速箱的結(jié)構(gòu)示意圖,該減速箱包含:電機(jī)101,套設(shè)在電機(jī)101輸出軸上的一級(jí)傳動(dòng)齒輪102,與一級(jí)傳動(dòng)齒輪102卩齒合的二級(jí)傳動(dòng)齒輪103，與二級(jí)傳動(dòng)齒輪103嚙合的三級(jí)傳動(dòng)齒輪104，與二級(jí)傳動(dòng)齒輪103傳動(dòng)連接的電位器105，及其與上述齒輪中的一個(gè)或若干個(gè)傳動(dòng)連接的測(cè)速電機(jī)106。
[0004]由于制造誤差和裝配誤差的存在，消隙彈簧雙片齒輪是傳動(dòng)鏈中必不可少的零部件，其用于消除齒輪傳動(dòng)過程側(cè)隙、減小傳動(dòng)回差，從而提高伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度、跟蹤精度和過渡過程品質(zhì)。
[0005]如圖2所示，為消隙彈簧雙片齒輪的結(jié)構(gòu)分別圖，消隙彈簧雙片齒輪由第一齒輪201、第二齒輪202，及夾設(shè)在第一齒輪201、第二齒輪202之間的消隙彈簧203組成，再作為一個(gè)部件整體裝配到減速箱中，這是一項(xiàng)要求高、難度大、費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作。
[0006]如圖3所示，現(xiàn)在的裝配方式分為三步:第一步、將第一齒輪201、第二齒輪202和消隙彈簧203裝在軸204上，第一齒輪201與軸204通過過盈公差配合和沖點(diǎn)206固定，作為固定齒輪；第二齒輪202套設(shè)在軸204上，可以在軸204上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，作為活動(dòng)齒輪。第二步、用專用工裝205轉(zhuǎn)動(dòng)第二齒輪202，使消隙彈簧203產(chǎn)生變形，具有足夠的預(yù)緊力，第一齒輪201和第二齒輪202的齒輪廓重合，不能有錯(cuò)齒。第三步、保持工裝205和齒輪的狀態(tài)，將第一齒輪201和第二齒輪202同時(shí)裝入傳動(dòng)鏈。整個(gè)裝配過程中，最大的困難是保持第一齒輪201和第二齒輪202的齒輪廓重合的狀態(tài),從轉(zhuǎn)動(dòng)第二齒輪202迫使消隙彈簧203產(chǎn)生變形開始，到裝配結(jié)束，需要保持同一種狀態(tài)，由于消隙彈簧203的反作用力的影響，很容易出現(xiàn)工205與第二齒輪202脫離或第二齒輪202相對(duì)第一齒輪201轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致第一、第二齒輪的齒輪廓不重合的情況，導(dǎo)致裝配失敗。
[0007]現(xiàn)有裝配方式最大的不足是:活動(dòng)齒輪的狀態(tài)不易控制。整個(gè)裝配過程中，從轉(zhuǎn)動(dòng)第二齒輪202迫使消隙彈簧203產(chǎn)生變形開始，到裝配結(jié)束，必須始終保持第一齒輪201、第二齒輪202的齒輪廓重合的狀態(tài)，工裝205和齒輪的相對(duì)位置不能有變動(dòng)，由于消隙彈簧203反作用力的影響，很容易出現(xiàn)工裝205與第二齒輪202脫離或第二齒輪202相對(duì)第一齒輪201轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致齒輪廓不重合的情況，導(dǎo)致裝配失敗，對(duì)經(jīng)驗(yàn)的不豐富的操作人員而言，可能需要多次裝配，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供一種消隙彈簧雙片齒輪及其安裝方法，可以精確控制活動(dòng)齒輪的狀態(tài)，保證齒輪廓始終重合，便于裝配到傳動(dòng)鏈中。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種消隙彈簧雙片齒輪安裝方法，其特點(diǎn)是，該方法包含:
第一齒輪和第二齒輪上分別預(yù)制銷釘孔，第一齒輪和第二齒輪的銷釘孔分別位于以其中心為圓心的相同直徑的圓周上；
第一齒輪、第二齒輪和消隙彈簧套設(shè)在齒輪軸上，消隙彈簧安裝在第一齒輪、第二齒輪之間，組成消隙彈簧雙片齒輪；
第一齒輪與第二齒輪以齒輪軸為中心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)后銷釘孔重合，并在銷釘孔中裝入銷釘；
消隙彈簧雙片齒輪裝入傳動(dòng)鏈；
消隙彈簧雙片齒輪與銷釘分離。
[0010]上述第一齒輪套設(shè)在齒輪軸上并與齒輪軸通過過盈公差配合和沖點(diǎn)固定，作為固定齒輪。
[0011]上述第二齒輪套設(shè)在齒輪軸上且可以齒輪軸為中心自由轉(zhuǎn)動(dòng),作為活動(dòng)齒輪。
[0012]上述第一齒輪與第二齒輪以齒輪軸為中心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)后使銷釘孔重合時(shí),第一齒輪與第二齒輪的齒輪廓也相互重合。
[0013]上述消隙彈簧的兩端固定在第一齒輪與第二齒輪上，當(dāng)?shù)谝积X輪與第二齒輪以齒輪軸為中心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，消隙彈簧產(chǎn)生形變。
[0014]上述第一齒輪和第二齒輪上銷釘孔與銷釘間為間隙配合，銷釘孔的直徑大于銷釘?shù)闹睆健?br> [0015]上述消隙彈簧雙片齒輪與銷釘?shù)姆蛛x通過一分離工裝進(jìn)行操作。
[0016]上述分離工裝呈鑷子結(jié)構(gòu)，其分叉的兩端中，一端設(shè)有直徑大于銷釘直徑的圓形孔，另一端設(shè)有直徑小于銷釘孔直徑的圓柱體，當(dāng)分離工裝分叉的兩端靠近時(shí)，所述圓柱體端部對(duì)應(yīng)朝向圓形孔靠近。
[0017]上述消隙彈簧雙片齒輪與銷釘?shù)姆蛛x方法包含:
分離工裝設(shè)有圓形孔一端的內(nèi)側(cè)平面緊貼齒輪側(cè)面，圓形孔與銷釘孔的一側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置；
分離工裝另一端的圓柱體由銷釘孔的另一側(cè)伸入銷釘孔中；
圓柱體將銷釘由銷釘孔內(nèi)頂出，并穿過圓形孔，完成分離。
[0018]一種上述消隙彈簧雙片齒輪安裝方法所制備的消隙彈簧雙片齒輪，其特點(diǎn)是，其包含:齒輪軸和套設(shè)在齒輪軸上第一齒輪、第二齒輪和消隙彈簧；
第一齒輪與齒輪軸通過過盈公差配合和沖點(diǎn)固定；第二齒輪在齒輪軸上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)； 消隙彈簧夾設(shè)在第一齒輪與第二齒輪之間，并且兩端分別固定于第一齒輪和第二齒輪；
第一齒輪、第二齒輪上分別設(shè)有銷釘孔，該銷釘孔分別位于以第一齒輪、第二齒輪中心為圓心的相同直徑的圓周上。
[0019]本發(fā)明消隙彈簧雙片齒輪及其安裝方法和現(xiàn)有技術(shù)的安裝技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明通過齒輪上銷釘孔與銷釘配合，精確控制活動(dòng)齒輪的狀態(tài)，保證齒輪廓始終重合，便于消隙彈簧雙片齒輪裝配到傳動(dòng)鏈中； 本發(fā)明設(shè)計(jì)有用于分離銷釘?shù)墓ぱb，便于消隙彈簧雙片齒輪裝與銷釘?shù)姆蛛x，便于裝備工藝的進(jìn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為伺服機(jī)構(gòu)齒輪傳動(dòng)鏈減速箱的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為消隙彈簧雙片齒輪的結(jié)構(gòu)分解圖；
圖3為消隙彈簧雙片齒輪的裝配示意圖；
圖4為本發(fā)明消隙彈簧雙片齒輪安裝方法的流程圖；
圖5為本發(fā)明中銷釘定位齒輪工序的示意圖；
圖6為本發(fā)明分離工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明中消隙彈簧雙片齒輪與銷釘分離工序的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
[0022]如圖4所示，本發(fā)明公開了一種消隙彈簧雙片齒輪的安裝方法，該方法包含以下步驟:
步驟1、第一齒輪和第二齒輪上分別預(yù)制銷釘孔，第一齒輪和第二齒輪的銷釘孔分別位于以其中心為圓心的相同直徑的圓周上。該銷釘孔的制備要求在于，當(dāng)?shù)谝积X輪和第二齒輪處于某一個(gè)齒輪廓重合的狀態(tài)下，第一齒輪和第二齒輪上的該銷釘孔也相應(yīng)重合。
[0023]本實(shí)施例中，第一齒輪和第二齒輪分別在以其中心為圓心直徑為15厘米的圓周上設(shè)置直徑相等都為3.2的通孔作為銷釘孔。
[0024]步驟2、如圖5所示，第一齒輪501、第二齒輪502和消隙彈簧503套設(shè)在齒輪軸504上，消隙彈簧503安裝在第一齒輪501、第二齒輪502之間，組成消隙彈簧雙片齒輪。
[0025]第一齒輪501與齒輪軸504通過過盈公差配合和沖點(diǎn)固定,作為固定齒輪。第二齒輪502可以齒輪軸504為中心自由轉(zhuǎn)動(dòng)，作為活動(dòng)齒輪。
[0026]消隙彈簧503的兩端固定在第一齒輪501與第二齒輪502相對(duì)的內(nèi)側(cè)壁上。第一齒輪501與第二齒輪502相對(duì)的側(cè)壁上對(duì)應(yīng)消隙彈簧503的兩端分別設(shè)有固定銷，消隙彈簧503的兩端設(shè)有固定孔，并分別套設(shè)在第一齒輪501與第二齒輪502的固定銷上。
[0027]步驟3、如圖5所示，第一齒輪501與第二齒輪502以齒輪軸504為中心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一齒輪501與第二齒輪502的銷釘孔重合。
[0028]由于消隙彈簧503的兩端固定在第一齒輪501與第二齒輪502上，當(dāng)?shù)谝积X輪501與第二齒輪502以齒輪軸504為中心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，消隙彈簧503隨之產(chǎn)生形變，并產(chǎn)生相反于第一齒輪501與第二齒輪502相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的作用力。
[0029]步驟4、當(dāng)?shù)谝积X輪501與第二齒輪502的銷釘孔重合,并且此時(shí)第一齒輪501與第二齒輪502的齒輪廓也重合時(shí),在重合的銷釘孔中穿入一根銷釘505,貫穿第一齒輪501與第二齒輪502的銷釘孔，使第一齒輪501與第二齒輪502的相對(duì)位置保持固定。此時(shí)消隙彈簧503應(yīng)具有足夠的預(yù)緊力。
[0030]本實(shí)施例中，第一齒輪501和第二齒輪502上銷釘孔與銷釘505間為間隙配合，銷釘孔的直徑大于銷釘505的直徑。
[0031]步驟5、將第一齒輪501與第二齒輪502相對(duì)保持固定的消隙彈簧雙片齒輪裝入傳動(dòng)鏈。該傳動(dòng)鏈可以是位標(biāo)器的齒輪傳動(dòng)鏈減速箱中齒輪傳動(dòng)鏈。
[0032]步驟6、通過分離工裝對(duì)消隙彈簧雙片齒輪與銷釘進(jìn)行分離操作。
[0033]如圖6所示，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種用于銷釘與消隙彈簧雙片齒輪分離的分離工裝6，該分離工裝6呈鑷子結(jié)構(gòu)，包含有兩根連接條:第一連接條601和第二連接條602。第一連接條601與第二連接條602的一端連接，另一端分叉。第一連接條601分叉的一端設(shè)有直徑大于銷釘直徑的圓形孔603 ;第二連接條602分叉的一端設(shè)有直徑小于銷釘孔直徑的圓柱體604。由于通常情況下傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)緊湊，空間狹小，分離工裝6的尺寸必須小巧。
[0034]分離工裝6可以通過對(duì)第一連接條601和第二連接條602施加朝向內(nèi)側(cè)的壓力，從而使第一連接條601和第二連接條602相互靠近，此時(shí)圓柱體604的端部對(duì)應(yīng)朝向圓形孔603靠近。若圓形孔603的直徑大于圓柱體604的直徑，可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)谝贿B接條601和第二連接條602靠近到一定程度，圓柱體604可伸入圓形孔603中。
[0035]如圖7并結(jié)合圖6所示，消隙彈簧雙片齒輪與銷釘?shù)姆蛛x方法具體包含:
步驟6.1、分離工裝6設(shè)有圓形孔603的第一連接條601的內(nèi)側(cè)平面緊貼第二齒輪502的外側(cè)面(圓形孔603也可以緊貼第一齒輪501的外側(cè)面)，圓形孔603與銷釘孔處于第二齒輪502的一側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0036]步驟6.2、分離工裝6的第二連接條602的圓柱體604由銷釘孔的另一側(cè)，即銷釘孔處于第一齒輪501的一側(cè)，伸入銷釘孔中。
[0037]若圓形孔603貼第一齒輪501的外側(cè)面，圓柱體604則由銷釘孔處于第二齒輪502的一端伸入。
[0038]步驟6.3、圓柱體604將銷釘505由銷釘孔內(nèi)頂出，并穿過圓形孔601，完成銷釘505與消隙彈簧雙片齒輪的分離。
[0039]銷釘與消隙彈簧雙片齒輪的分離后，即完成了消隙彈簧雙片齒輪的安裝流程。
[0040]本發(fā)明還公開了一種由上述消隙彈簧雙片齒輪安裝方法所制備的消隙彈簧雙片齒輪，其包含:齒輪軸和套設(shè)在齒輪軸上第一齒輪、第二齒輪和消隙彈簧。其中第一齒輪與齒輪軸通過過盈公差配合和沖點(diǎn)固定，第二齒輪在齒輪軸上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。消隙彈簧夾設(shè)在第一齒輪與第二齒輪之間，并且兩端分別固定于第一齒輪和第二齒輪。
[0041]第一齒輪、第二齒輪上分別設(shè)有銷釘孔,該銷釘孔分別位于以第一齒輪、第二齒輪中心為圓心的相同直徑的圓周上。當(dāng)?shù)谝积X輪和第二齒輪處于某一個(gè)齒輪廓重合的狀態(tài)下，第一齒輪和第二齒輪上的該銷釘孔也相互重合。
[0042]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種消隙彈簧雙片齒輪安裝方法，其特征在于，該方法包含: 第一齒輪和第二齒輪上分別預(yù)制銷釘孔，第一齒輪和第二齒輪的銷釘孔分別位于以其中心為圓心的相同直徑的圓周上； 第一齒輪、第二齒輪和消隙彈簧套設(shè)在齒輪軸上，消隙彈簧安裝在第一齒輪、第二齒輪之間，組成消隙彈簧雙片齒輪； 第一齒輪與第二齒輪以齒輪軸為中心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)后銷釘孔重合，并在銷釘孔中裝入銷釘； 消隙彈簧雙片齒輪裝入傳動(dòng)鏈； 消隙彈簧雙片齒輪與銷釘分離。
2.如權(quán)利要求1所述的消隙彈簧雙片齒輪安裝方法，其特征在于，所述第一齒輪套設(shè)在齒輪軸上并與齒輪軸通過過盈公差配合和沖點(diǎn)固定，作為固定齒輪。
3.如權(quán)利要求1或2所述的消隙彈簧雙片齒輪安裝方法，其特征在于，所述第二齒輪套設(shè)在齒輪軸上且可以齒輪軸為中心自由轉(zhuǎn)動(dòng)，作為活動(dòng)齒輪。
4.如權(quán)利要求1所述的消隙彈簧雙片齒輪安裝方法，其特征在于，所述第一齒輪與第二齒輪以齒輪軸為中心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)后使銷釘孔重合時(shí)，第一齒輪與第二齒輪的齒輪廓也相互重合。
5.如權(quán)利要求1或4所述的消隙彈簧雙片齒輪安裝方法，其特征在于，所述消隙彈簧的兩端固定在第一齒輪與第二齒輪上，當(dāng)?shù)谝积X輪與第二齒輪以齒輪軸為中心相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，消隙彈簧產(chǎn)生形變。
6.如權(quán)利要求1所述的消隙彈簧雙片齒輪安裝方法，其特征在于，所述第一齒輪和第二齒輪上銷釘孔與銷釘間為間隙配合，銷釘孔的直徑大于銷釘?shù)闹睆健?br> 7.如權(quán)利要求1所述的消隙彈簧雙片齒輪安裝方法，其特征在于，所述消隙彈簧雙片齒輪與銷釘?shù)姆蛛x通過一分離工裝進(jìn)行操作。
8.如權(quán)利要求7所述的消隙彈簧雙片齒輪安裝方法，其特征在于，所述分離工裝呈鑷子結(jié)構(gòu)，其分叉的兩端中，一端設(shè)有直徑大于銷釘直徑的圓形孔，另一端設(shè)有直徑小于銷釘孔直徑的圓柱體，當(dāng)分離工裝分叉的兩端靠近時(shí)，所述圓柱體端部對(duì)應(yīng)朝向圓形孔靠近。
9.如權(quán)利要求8所述的消隙彈簧雙片齒輪安裝方法，其特征在于，所述消隙彈簧雙片齒輪與銷釘?shù)姆蛛x方法包含: 分離工裝設(shè)有圓形孔一端的內(nèi)側(cè)平面緊貼齒輪側(cè)面，圓形孔與銷釘孔的一側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置； 分離工裝另一端的圓柱體由銷釘孔的另一側(cè)伸入銷釘孔中； 圓柱體將銷釘由銷釘孔內(nèi)頂出，并穿過圓形孔，完成分離。
10.一種如權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述消隙彈簧雙片齒輪安裝方法所制備的消隙彈簧雙片齒輪，其特征在于，其包含:齒輪軸和套設(shè)在齒輪軸上第一齒輪、第二齒輪和消隙彈簧； 第一齒輪與齒輪軸通過過盈公差配合和沖點(diǎn)固定；第二齒輪在齒輪軸上可自由轉(zhuǎn)動(dòng)； 消隙彈簧夾設(shè)在第一齒輪與第二齒輪之間，并且兩端分別固定于第一齒輪和第二齒輪； 第一齒輪、第二齒輪上分別設(shè)有銷釘孔，該銷釘孔分別位于以第一齒輪、第二齒輪中心 為圓心的相同直徑的圓周上。
【文檔編號(hào)】F16H55/17GK104179945SQ201410356815
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】王光強(qiáng), 夏崢, 成志鋒 申請(qǐng)人:上海無線電設(shè)備研究所