CN102305268B - 一种四齿轮传动机构及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种四齿轮传动机构及其装配方法，包括四个排列在一起的齿轮，相邻齿轮的分度圆两两相切，四个齿轮的分度圆的圆心位置按公式来确定并排布。本发明的四齿轮传动机构中两两相邻的齿轮均能准确啮合，满足装配精度要求，与现有技术相比，本四齿轮传动机构具有如下有益效果，1、其齿轮能够准确、平稳地传动，防止产生冲击和噪声；2、可大幅减少传动过程中轮齿之间的磨损，提高齿轮的使用寿命；3、可防止传动过程出现因齿轮振动或者轮齿摩擦发热膨胀而导致的咬齿的现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种齿轮传动机构，特别是一种四齿轮传动机构及其装配方法。
背景技术
四齿轮传动机构由四个排列在一起、且其齿轮轴互相平行的齿轮构成，其四个齿轮的圆心呈四边形分布、并且两两相邻的齿轮相互啮合，工作时，可由主传动齿轮带动其它三个从动齿轮同时转动，实现齿轮之间的运动和动力的传递。
现有技术装配四齿轮传动机构是先根据四齿轮传动机构啮合时其分度圆相切的已知条件布置四个齿轮的大致位置；接着，在调节四个齿轮的放置位置的同时转动齿轮，并反复调节至四齿轮传动机构的齿轮能同时转动为止，但此装配方法效率低，并且很大程度上依赖于装配人员的主观判断，装配完成的四齿轮传动机构往往无法达到装配精度要求（即相邻的齿轮均正确啮合），而当四齿轮传动机构的装配精度无法达到要求时，则住住会导致下列情况的发生：1、齿轮难以准确、平稳地传动，产生冲击和噪声。2、传动过程中加剧齿轮之间的磨损，影响齿轮的使用寿命。3、传动过程容易出现因齿轮振动或者轮齿摩擦发热膨胀而导致的咬齿现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种四齿轮传动机构，其齿轮间的装配精度高，本发明的另一目的是提供该四齿轮传动机构的装配方法。
本发明所述的四齿轮传动机构，包括四个排列在一起的齿轮，相邻齿轮的分度圆相切，四个齿轮的分度圆的圆心位置按公式 来确定并排布，其中，A、B、C、D四点为相邻齿轮的分度圆之间的切点；为∠AO1B小于180°的圆弧段的弧长；为∠BO2C大于180°的圆弧段的弧长；为∠CO4D小于180°的圆弧段的弧长；为∠AO3D小于180°的圆弧段的弧长；为齿轮模数。
本发明所述的一种四齿轮传动机构的装配方法，其包括如下步骤：
a、根据四齿轮传动机构啮合时其分度圆相切的已知条件，布置四个齿轮的大致位置；
b、分别测量或求出∠AO1B、∠BO2C、∠AO3D、∠CO4D的角度值，并根据已知的该四个齿轮的分度圆直径D1、D2、D3、D4的大小以及圆弧弧长计算公式，分别计算出、、、的长度值后，通过公式来检验其结果是否为“整数±0.1”；
c、若其结果满足 则满足装配要求并完成装配工作，而若不满足时，则在保证四个齿轮的分度圆相切的基础上，微调齿轮之间的相对位置，并按工序b进行检验，直到的结果为“整数±0.1”。
本发明所述的一种四齿轮传动机构，由于其在保证四个齿轮的分度圆两两相切的基础上，将其分度圆的圆心位置按公式 来确定并排布，使四齿轮传动机构中两两相邻的齿轮均能准确啮合，满足装配精度要求，与现有技术相比，本四齿轮传动机构具有如下有益效果，1、其齿轮能够准确、平稳地传动，防止产生冲击和噪声；2、可大幅减少传动过程中轮齿之间的磨损，提高齿轮的使用寿命；3、可防止传动过程出现因齿轮振动或者轮齿摩擦发热膨胀而导致的咬齿的现象。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的装配原理图。
图3、图4是本发明的使用状态参考图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明所述的一种四齿轮传动机构，包括四个排列在一起的齿轮1、2、3、4，该四个齿轮1、2、3、4的大小可根据实际需要来选定，两两相邻的齿轮的分度圆相切，四个齿轮1、2、3、4的分度圆的圆心位置按公式 来确定并排布，其中，A、B、C、D四点为相邻齿轮的分度圆之间的切点；为∠AO1B小于180°的圆弧段的弧长；为∠BO2C大于180°的圆弧段的弧长；为∠CO4D小于180°的圆弧段的弧长；为∠AO3D小于180°的圆弧段的弧长；为齿轮模数，其为标准值，则为齿轮的节距，四个齿轮1、2、3、4的节距相等。
具体而言当四个齿轮1、2、3、4排布后，的计算结果属于“整数±0.1”的范围内，如其结果为“整数+0.1”、“整数-0.1”、“整数+0.09”、“整数-0.09”、“整数+0.06”、“整数-0.06”、“整数+0.05”、“整数-0.05”、“整数+0.04”、“整数-0.04”、“整数+0.02”、“整数-0.02”、“整数+0.01”或“整数-0.01”等数值时，四个齿轮1、2、3、4均可两两准确啮合。
进一步而言，当四个齿轮1、2、3、4排布后，的计算结果属于“整数±0.01”的范围内，如其结果为“整数+0.01”、“整数-0.01”、“整数+0.009”、“整数-0.009”、“整数+0.006”、“整数-0.006”、“整数+0.005”、“整数-0.005”、“整数+0.004”、“整数-0.004”、“整数+0.002”、“整数-0.002”或“整数”等数值时，四个齿轮1、2、3、4中两两啮合的效果较佳，特别当四个齿轮1、2、3、4的分度圆满足时，其啮合效果更佳。
所述的四个齿轮1、2、3、4的类型可根据需要来选定，该四个齿轮（1、2、3、4）为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿圆柱齿轮、圆弧圆柱齿轮或销齿齿轮等圆周等节距分布的齿轮。
如图3、图4所示，所述的齿轮1、2、3、4的轮齿可以为一层（如图3所示为一层的情况），也可以为多层（如图4所示为两层的情况），采用多层轮齿结构可实现四齿轮传动机构的多传动比输出。
如图3所示，四个齿轮1、2、3、4中，有两个相邻的齿轮与两个相邻的外部齿轮相啮合（如图3表示的为齿轮1、3与两个相邻的外部齿相啮合，以及齿轮2、4与两个相邻的外部齿相啮合的情况），其分度圆两两相切，并且分度圆的圆心位置同样按公式 来确定并排布，从而使本发明具有多联四齿轮传动功能。
如图3所示，所述的四个齿轮（1、2、3、4）中有一个齿轮与三个两两相邻的外部齿轮相啮合（如图3表示的为齿轮4与三个两两相邻的外部齿轮相啮合的情况），其分度圆两两相切，并且其分度圆的圆心位置按公式 来确定并排布。进一步提高本发明的多联四齿轮传动功能。
如图4所示，四个齿轮1、2、3、4中，至少有一个与主传动齿轮1相邻的从动齿轮2、3、4的齿轮轴上安装有离合器（图中未表示），该离合器为现有技术，这里不再对其结构进行赘述，当离合器闭合时，对应的从动齿轮和与该四个齿轮1、2、3、4不同层的外部齿轮相啮合（同时，四个齿轮1、2、3、4保持两两啮合），输出对应的传动比；而当离合器脱开时，可使相对应的从动齿轮和与该四个齿轮1、2、3、4不同层的外部齿轮相分离（而四个齿轮1、2、3、4保持啮合）。进而可根据不同的传动需求，来选择闭合或脱开相应的离合器。
本发明所述的一种四齿轮传动机构的装配方法，其包括如下步骤：
a、根据四齿轮传动机构啮合时其分度圆相切的已知条件，布置四个齿轮的大致位置；
b、分别测量或求出∠AO1B、∠BO2C、∠AO3D、∠CO4D的角度值，并根据已知的该四个齿轮的分度圆直径D1、D2、D3、D4的大小以及圆弧弧长计算公式，分别计算出、、、的长度值后，通过公式来检验其结果是否为“整数±0.1”；
c、若其结果满足 则满足装配要求并完成装配工作，而若不满足时，则在保证四个齿轮的分度圆相切的基础上，微调齿轮之间的相对位置，并按工序b进行检验，直到的结果为“整数±0.1”。
所述的步骤c中，在微调齿轮1、2、3、4之间的相对位置时，可保持主传动齿轮1和与主传动齿轮1相邻的一个从动齿轮的位置不变，并移动另外两个从动齿轮的位置来微调齿轮1、2、3、4之间的相对位置。
Claims (10)
1.一种四齿轮传动机构，包括四个排列在一起的齿轮（1、2、3、4），相邻齿轮（1、2、3、4）的分度圆相切，其特征在于：四个齿轮（1、2、3、4）的分度圆的圆心位置按公式 来确定并排布，其中，A、B、C、D四点为相邻齿轮（1、2、3、4）的分度圆之间的切点；为∠AO1B小于180°的圆弧段的弧长；为∠BO2C大于180°的圆弧段的弧长；为∠CO4D小于180°的圆弧段的弧长；为∠AO3D小于180°的圆弧段的弧长；为齿轮模数。
2.根据权利要求1所述的一种四齿轮传动机构，其特征在于，四个齿轮（1、2、3、4）的分度圆的圆心位置按公式 来确定并排布。
3.根据权利要求2所述的一种四齿轮传动机构，其特征在于，四个齿轮（1、2、3、4）的分度圆的圆心位置按公式 来确定并排布。
4.根据权利要求1所述的一种四齿轮传动机构，其特征在于，所述的四个齿轮（1、2、3、4）为圆周等节距分布的齿轮。
5.根据权利要求4所述的一种四齿轮传动机构，其特征在于，所述的四个齿轮（1、2、3、4）为直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿圆柱齿轮、圆弧圆柱齿轮或销齿齿轮。
6.根据权利要求1所述的一种四齿轮传动机构，其特征在于，所述的齿轮（1、2、3、4）至少具有一层轮齿。
7.根据权利要求1所述的一种四齿轮传动机构，其特征在于，所述的四个齿轮（1、2、3、4）中，有两个相邻的齿轮与两个相邻的外部齿轮相啮合，其分度圆两两相切，并且其分度圆的圆心位置按公式 来确定并排布。
8.根据权利要求1所述的一种四齿轮传动机构，其特征在于，所述的四个齿轮（1、2、3、4）中有一个齿轮与三个两两相邻的外部齿轮相啮合，其分度圆两两相切，并且分度圆的圆心位置按公式 来确定并排布。
9.根据权利要求1所述的一种四齿轮传动机构的装配方法，其特征在于：其包括如下步骤：
a、根据四齿轮传动机构啮合时其分度圆相切的已知条件，布置四个齿轮的大致位置；
b、分别测量或求出∠AO1B、∠BO2C、∠AO3D、∠CO4D的角度值，并根据已知的该四个齿轮的分度圆直径D1、D2、D3、D4的大小以及圆弧弧长计算公式，分别计算出、、、的长度值后，通过公式来检验其结果是否为“整数±0.1”；
c、若其结果满足 则满足装配要求并完成装配工作，而若不满足时，则在保证四个齿轮的分度圆相切的基础上，微调齿轮之间的相对位置，并按工序b进行检验，直到的结果为“整数±0.1”。
10.根据权利要求9所述的一种四齿轮传动机构的装配方法，其特征在于：所述的步骤c中，在微调齿轮之间的相对位置时，保持主传动齿轮和与主传动齿轮相邻的一个从动齿轮的位置不变，并通过移动另外两个从动齿轮的位置来微调齿轮之间的相对位置。
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