(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111396524 A(43)申请公布日 2020.07.10
(21)申请号 202010300078.0(22)申请日 2020.04.16
(71)申请人 南京高精齿轮集团有限公司
地址 210012 江苏省南京市江宁区建衡路
79号(72)发明人 刘强 李金玉
(74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司
11332
代理人 胡彬(51)Int.Cl.
F16H 35/10(2006.01)F16H 57/023(2012.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图2页
(54)发明名称
一种齿轮传动过载保护装置及齿轮传动系统
(57)摘要
本发明属于齿轮传动系统技术领域，公开了一种齿轮传动过载保护装置及齿轮传动系统。该齿轮传动过载保护装置包括扭矩调节组件，扭矩调节组件设置在齿轮轴和齿轮之间，扭矩调节组件的安全系数低于齿轮传动的安全系数，扭矩调节组件被配置为能够调节齿轮传动系统的传扭范围。能够实现齿轮传动系统的过载保护，降低齿轮传动系统的损坏风险；且扭矩调节组件被配置为能够调节齿轮传动系统的传扭范围，实现载荷可变的目的。本发明提供的齿轮传动系统，包
具有过载保护括上述的齿轮传动过载保护装置，
功能，传扭范围可调。
CN 111396524 ACN 111396524 A
权 利 要 求 书
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1.一种齿轮传动过载保护装置，设置在齿轮轴(1)和齿轮(2)之间，其特征在于，所述齿轮传动过载保护装置包括扭矩调节组件(3)，所述扭矩调节组件(3)设置在所述齿轮轴(1)和所述齿轮(2)之间，所述扭矩调节组件(3)的安全系数低于齿轮传动的安全系数，所述扭矩调节组件(3)被配置为能够调节齿轮传动系统的传扭范围。
2.根据权利要求1所述的齿轮传动过载保护装置，其特征在于，所述扭矩调节组件(3)包括调节组件和摩擦环(31)，所述摩擦环(31)设置于所述齿轮轴(1)和所述齿轮(2)之间，所述调节组件沿所述齿轮轴(1)的轴向穿设在所述摩擦环(31)中，所述调节组件的预紧力矩可调。
3.根据权利要求2所述的齿轮传动过载保护装置，其特征在于，所述调节组件的数量为多个，多个所述调节组件沿所述摩擦环(31)的周向圆周均布设置。
4.根据权利要求2所述的齿轮传动过载保护装置，其特征在于，所述调节组件包括力矩调节螺栓(32)和与所述力矩调节螺栓(32)配合使用的调节螺母(33)。
5.根据权利要求2-4任一项所述的齿轮传动过载保护装置，其特征在于，所述摩擦环(31)的截面形状为圆锥形。
6.根据权利要求5所述的齿轮传动过载保护装置，其特征在于，所述摩擦环(31)的数量为一个，所述摩擦环(31)的两端面分别与所述齿轮(2)的两端面齐平；或者
所述摩擦环(31)的数量为两个，两个所述摩擦环(31)对称设置，小端相对且间隔设置，大端与所述齿轮(2)的端面齐平。
7.根据权利要求2所述的齿轮传动过载保护装置，其特征在于，所述摩擦环(31)的材质包括钢、铝合金和塑胶。
8.根据权利要求1所述的齿轮传动过载保护装置，其特征在于，所述齿轮传动过载保护装置还包括：
传扭内衬套(4)，套设于所述齿轮轴(1)的外周面；过载保护外衬套(5)，设置于所述齿轮(2)的内周面；
所述扭矩调节组件(3)设置在所述传扭内衬套(4)和所述过载保护外衬套(5)之间。9.根据权利要求8所述的齿轮传动过载保护装置，其特征在于，所述传扭内衬套(4)和所述齿轮轴(1)间隙配合，所述过载保护外衬套(5)和所述齿轮(2)间隙配合。
10.一种齿轮传动系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的齿轮传动过载保护装置。
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说 明 书
一种齿轮传动过载保护装置及齿轮传动系统
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技术领域
[0001]本发明涉及齿轮传动系统技术领域，尤其涉及一种齿轮传动过载保护装置及齿轮传动系统。
背景技术
[0002]现有的齿轮传动系统，齿轮2’与齿轮轴1’之间多采用如图1所示的过盈联结、如图2所示的键联结或如图3所示的花键套联结形式。[0003]现有的联结方式，存在以下缺陷：[0004]1、传扭大小随现有结构固定，不具备变载可能性；[0005]2、传动系统不具备过载保护能力，瞬时过载后传动系统会发生不可逆的损坏。[0006]因此，亟需提出一种齿轮传动过载保护装置及齿轮传动系统以解决现有技术中存在的上述问题。
发明内容
[0007]本发明的目的在于提供一种齿轮传动过载保护装置及齿轮传动系统，该齿轮传动传动系统的载荷可变，易安装维护，且具有过载保护功能。[0008]为达此目的，本发明采用以下技术方案：[0009]一种齿轮传动过载保护装置，设置在齿轮轴和齿轮之间，所述齿轮传动过载保护装置包括扭矩调节组件，所述扭矩调节组件设置在所述齿轮轴和所述齿轮之间，所述扭矩调节组件的安全系数低于齿轮传动的安全系数，所述扭矩调节组件被配置为能够调节齿轮传动系统的传扭范围。
[0010]作为上述齿轮传动过载保护装置，所述扭矩调节组件包括调节组件和摩擦环，所述摩擦环设置于所述齿轮轴和所述齿轮之间，所述调节组件沿所述齿轮轴的轴向穿设在所述摩擦环中，所述调节组件的预紧力矩可调。[0011]作为上述齿轮传动过载保护装置，所述调节组件的数量为多个，多个所述调节组件沿所述摩擦环的周向圆周均布设置。
[0012]作为上述齿轮传动过载保护装置，所述调节组件包括力矩调节螺栓和与所述力矩调节螺栓配合使用的调节螺母。
[0013]作为上述齿轮传动过载保护装置，所述摩擦环的截面形状为圆锥形。[0014]作为上述齿轮传动过载保护装置，所述摩擦环的数量为一个，所述摩擦环的两端面分别与所述齿轮的两端面齐平；或者[0015]所述摩擦环的数量为两个，两个所述摩擦环对称设置，小端相对且间隔设置，大端与所述齿轮的端面齐平。
[0016]作为上述齿轮传动过载保护装置，所述摩擦环的材质包括钢、铝合金和塑胶。[0017]作为上述齿轮传动过载保护装置，所述齿轮传动过载保护装置还包括：[0018]传扭内衬套，套设于所述齿轮轴的外周面；
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说 明 书
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过载保护外衬套，设置于所述齿轮的内周面；
[0020]所述扭矩调节组件设置在所述传扭内衬套和所述过载保护外衬套之间。[0021]作为上述齿轮传动过载保护装置，所述传扭内衬套和所述齿轮轴间隙配合，所述过载保护外衬套和所述齿轮间隙配合。[0022]一种齿轮传动系统，包括如上任一项所述的齿轮传动过载保护装置。[0023]与现有技术相比，本发明的优点及有益效果在于：[0024]相较于现有技术，本发明提供的齿轮传动过载保护装置包括扭矩调节组件，扭矩调节组件设置在齿轮轴和齿轮之间，将扭矩调节组件的安全系数设置为低于齿轮传动的安全系数，能够实现齿轮传动系统的过载保护，降低齿轮传动系统的损坏风险；且扭矩调节组件被配置为能够调节齿轮传动系统的传扭范围，实现载荷可变的目的。[0025]本发明提供的齿轮传动系统，包括上述的齿轮传动过载保护装置，具有过载保护功能，传扭范围可调。附图说明
[0026]图1是现有技术所提供的一种齿轮传动系统的剖视图；[0027]图2是现有技术所提供的另一种齿轮传动系统的剖视图；[0028]图3是现有技术所提供的再一种齿轮传动系统的剖视图；[0029]图4是本发明具体实施方式所提供的齿轮传动系统的剖视图。[0030]图中标记如下：[0031]1’、齿轮轴；2’、齿轮；[0032]1、齿轮轴；2、齿轮；3、扭矩调节组件；4、传扭内衬套；5、过载保护外衬套；[0033]31、摩擦环；32、力矩调节螺栓；33、调节螺母。
具体实施方式
[0034]为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。[0035]在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0036]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。[0037]在本实施例的描述中，术语“上”“下”“左”“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件
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说 明 书
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必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。[0038]如图4所示，本实施方式公开了一种齿轮传动系统，包括齿轮2和齿轮轴1，齿轮轴1和齿轮2之间设置有齿轮传动过载保护装置，齿轮传动系统通过设置该过载保护装置，能够实现过载保护功能，降低齿轮传动系统的损坏风险，且实现齿轮传动系统的传扭范围可调，实现载荷可变的目的。
[0039]本实施例提供的齿轮传动过载保护装置主要包括扭矩调节组件3，扭矩调节组件3设置在齿轮轴1和齿轮2之间，扭矩调节组件3的安全系数低于齿轮传动的安全系数，以使齿轮传动系统具有过载保护能力，避免瞬时过载后传动系统发生不可逆的损坏。扭矩调节组件3被配置为能够调节齿轮传动系统的传扭范围，使得该齿轮传动系统实现载荷可变的目的。
[0040]具体而言，扭矩调节组件3包括调节组件和摩擦环31，摩擦环31设置于齿轮轴1和齿轮2之间，调节组件沿齿轮轴1的轴向穿设在摩擦环31中，调节组件的预紧力矩可调。随预紧力矩的调整，齿轮传动系统传递扭矩大小的范围可调。[0041]进一步地，调节组件的数量为多个，多个调节组件沿摩擦环31的周向圆周均布设置。通过调整调节组件的数量，可以实现传扭能力的变化。[0042]更进一步地，调节组件包括力矩调节螺栓32和与力矩调节螺栓32配合使用的调节螺母33，通过改变调节螺母33与力矩调节螺栓32的预紧力矩，达到改变齿轮传动系统传扭能力的目的。
[0043]为更好实现调节组件的预紧力调节，摩擦环31的截面形状为圆锥形，相较于普通的圆环结构，圆锥形截面的圆环结构更加便于调节组件预紧力矩的调节，且调节范围大。[0044]可选地，摩擦环31的数量可以为一个或两个，当摩擦环31设置为一个时，摩擦环31的大端面和小端面分别与齿轮2的两端面齐平，便于设置调节组件；当摩擦环31的数量设置为两个时，两个摩擦环31对称设置，小端相对且间隔设置，大端与齿轮2的端面齐平，便于设置调节组件。本实施例优选设置两个摩擦环31。[0045]在本实施例中，摩擦环31的材质包括钢、铝合金和塑胶。摩擦环31的材质不同，使得该齿轮传动系统的传扭范围不同。具体地，当摩擦环31由钢制成时，传扭范围最大；当摩擦环31由铝合金制成时，传扭范围次之；当摩擦环31由塑胶制成时，传扭范围最小。在实际应用中，可根据具体工况选择摩擦环31的材质，本实施例不做具体限制。[0046]在本实施例中，通过将力矩调节螺栓32和摩擦环31的安全系数设置为低于齿轮传动的安全系数，可以实现齿轮传动系统的过载保护功能，避免瞬时过载后齿轮传动系统发生不可逆的损坏。
[0047]更进一步地，本实施例中的齿轮传动过载保护装置还包括传扭内衬套4和过载保护外衬套5，传扭内衬套4套设于齿轮轴1的外周面，过载保护外衬套5设置于齿轮2的内周面，扭矩调节组件3设置在传扭内衬套4和过载保护外衬套5之间。该结构设置下，更为优选地，传扭内衬套4和齿轮轴1的外周面、过载保护外衬套5和齿轮2的内周面安装时采用间隙配合，相较于现有技术中的几种装配方式，上述结构结构简单可靠，可以实现简易拆装维护，同时降低对安装面的加工精度要求，从而降低加工难度和成本，还可以减少因加工应力集中产生的断轴、断齿的可能性。
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进一步地，过载保护外衬套5为阶梯形的套管件，可以增大与齿轮2的摩擦面积，从
而提高摩擦力，提高齿轮传动系统的传扭能力。[0049]显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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说 明 书 附 图
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图2
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说 明 书 附 图
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