一种齿轮组件及发动机的制作方法

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种齿轮组件及发动机。

背景技术：

发动机是汽车的传统动力来源，搭载在发动机上的空压机能够提供高压气体，用于汽车的制动、开关车门等。发动机的机体上固定有齿轮系，通过一组齿轮的啮合传动为空压机等零部件提供动能。理论上齿轮的啮合是平滑稳定的，不存在齿向侧隙，但由于齿轮传动过程中会受热膨胀，实际加工装配时存在误差等因素，在加工齿轮时必须通过人为调整的方式，留出合适的齿向侧隙，避免齿轮由于热膨胀及偏心安装等原因在工作时发生齿面干涉甚至卡住，导致传动失效。由于齿轮副的轮齿之间存在齿向侧隙，齿轮的一对轮齿在进入啮合时会产生冲击，这种冲击通过齿轮传到空压机的工作轴上造成空压机在工作时发出有规律的撞击声，增大了发动机的噪音，影响了整车的舒适性。

因此，亟需一种齿轮组件，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种齿轮组件及发动机，能够在工作时产生较小的噪音，且使用寿命高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种齿轮组件，包括：

第一齿轮；

第二齿轮，其齿数和模数均与所述第一齿轮相同，所述第一齿轮和所述第二齿轮同轴连接；

限位机构，其包括弹性件，所述弹性件包括第一弹性臂、第二弹性臂和弹性臂固定部，所述弹性臂固定部一端设置有所述第一弹性臂，另一端设置有所述第二弹性臂，所述第一弹性臂设置于第一齿轮上，所述第二弹性臂设置于所述第二齿轮上，以使所述第一齿轮的轮齿和第二齿轮的轮齿错开预设角度设置；

与同一齿轮啮合时，所述第一齿轮和第二齿轮错开角度小于等于预设角度。

作为上述齿轮组件的一种优选技术方案，所述弹性臂固定部为弹性体或螺旋体。

作为上述齿轮组件的一种优选技术方案，所述第一齿轮靠近所述第二齿轮的一侧设置有第一限位槽，所述第二齿轮靠近所述第一齿轮的一侧设置有第二限位槽，所述第一限位槽和所述第二限位槽一一对应，所述第一弹性臂伸入所述第一限位槽内并与所述第一限位槽槽壁抵接，所述第二弹性臂伸入所述第二限位槽内并与所述第二限位槽槽壁抵接，所述弹性臂固定部设置于所述第一限位槽和所述第二限位槽形成的腔室内。

作为上述齿轮组件的一种优选技术方案，所述限位机构还包括限位销，所述第一限位槽和所述第二限位槽的槽底上均设置有限位销孔，所述限位销伸入所述限位销孔内贯穿所述弹性臂固定部、所述第一齿轮和第二齿轮。

作为上述齿轮组件的一种优选技术方案，多个所述第一限位槽设置于所述第一齿轮上，多个所述第二限位槽设置于所述第一齿轮上，所述第一限位槽和所述第二限位槽一一对应。

作为上述齿轮组件的一种优选技术方案，多个所述第一限位槽周向均布于所述第一齿轮的齿盘上，多个所述第二限位槽周向均布于所述第二齿轮的齿盘上。

作为上述齿轮组件的一种优选技术方案，所述第一齿轮上设置有第一定位孔，所述第二齿轮上设置有第二定位孔，所述第一定位孔和所述第二定位孔用以对所述第一齿轮和所述第二齿轮安装预定位。

作为上述齿轮组件的一种优选技术方案，自然状态下，所述第一弹性臂和第二弹性臂之间的夹角大于第一限位槽长度延伸方向和第二限位槽长度延伸方向之间的夹角。

作为上述齿轮组件的一种优选技术方案，所述第一齿轮的齿盘上环绕轴孔设置有凸台，所述第二齿轮的齿盘卡装在所述凸台上。

本发明中还提供了一种发动机，包括上述的齿轮组件。

本发明有益效果：

由于第一齿轮和第二齿轮轮齿相错设置，在齿轮副配合运动时消除了加工预留的齿向间隙，当轮齿受热膨胀时，由于第一弹性臂和第二弹性臂具备弹性，第一齿轮和第二齿轮可进行小角度的相对转动，形成的齿轮组件的轮齿齿面会受力产生重合效果，使复合齿轮的齿厚减小，避免齿轮卡住，即在传动过程中第一齿轮和第二齿轮的错开角度按小于等于设定的预设角度与同一传动齿轮进行啮合。本发明所述的齿轮组件与相啮合的齿轮相配合时，可消除由于加工齿轮时预留的齿向间隙存在而导致的传动冲击，使齿轮组件的传动更平稳，进而避免相关机构的内部由于冲击传动而形成的撞击声，降低了发动机的噪音，提高了整车的舒适性。

发动机内部齿轮组件的传动更为平稳，进而避免发动机内部齿轮在啮合过程中由于冲击传动而形成的撞击声，减低了发动机的噪音，提高了整车的舒适性。

附图说明

图1本发明实施例提供的齿轮组件的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的弹性件的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的弹性件的另一种结构示意图；

图4是本发明实施例提供的弹性件两弹性臂自然状态下的位置示意图；

图5是本发明实施例提供的齿轮组件的剖视图；

图6是本发明实施例提供的齿轮组件的分解示意图；

图7是本发明实施例提供第一限位槽和第二限位槽自然状态下的位置示意图；

图8是本发明实施例提供的第一齿轮的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的第二齿轮的结构示意图。

图中：

1、第一齿轮；11、第一限位槽；12、第一定位孔；13、凸台；

2、第二齿轮；21、第二限位槽；22、第二定位孔；

3、；弹性件；31、第一弹性臂；32、第二弹性臂；33、弹性臂固定部；

4、限位销；

5、限位销孔；

6、定位销。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

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。

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之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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“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。

本实施例中提供了一种齿轮组件，该齿轮组件能够在工作状态下，减小与其他齿轮啮合产生的噪音，且齿轮组件使用寿命相对于现有的降噪齿轮而言更长。

图1所示，该齿轮组件包括第一齿轮1、第二齿轮2和限位机构，其中第一齿轮1齿数和模数和第二齿轮2的齿数和模数均相同，第一齿轮1和第二齿轮2同轴连接，自然状态下，第一齿轮1的轮齿和第二齿轮2的轮齿错开预设角度设置；第一齿轮1和第二齿轮2在限位机构的作用下保持错开预设角度设置，当第一齿轮1和第二齿轮2与同一齿轮啮合时，可消除由于加工齿轮时预留的齿向间隙存在而导致的传动冲击，使齿轮的传动更为平稳。

需要说明的是，该预设角度最好能够使第一齿轮1和第二齿轮2的齿轮相错的间隙略大于现有技术中加工齿轮时预留的齿向间隙，相错的间隙也可以等于加工齿轮时预留的齿向间隙。

第一齿轮1和第二齿轮2相互接触的一侧均设置有凹槽，两个凹槽共同组成一个空腔，限位组件设置于空腔内，从而实现第一齿轮1和第二齿轮2与同一齿轮啮合时发生延时啮合的现象，避免齿轮受热膨胀时齿轮卡住。

如图2-图4所示，该限位限位机构包括弹性件3，弹性件3包括第一弹性臂31和第二弹性臂32，第一弹性臂31设置于第一齿轮1上，第二弹性臂32设置于第二齿轮2上；当第一齿轮1和第二齿轮2啮合过程中，由于第一弹性臂31和第二弹性臂32具备弹性，能够使抵消第一齿轮1和第二齿轮2之间错开的预设角度，当与同一齿轮啮合时，第一齿轮1和第二齿轮2错开角度小于等于预设角度。即第一齿轮1和第二齿轮2错开角度在预设角度和0之间不断变化。

为了能够将第一弹性臂31和第二弹性臂32固定，防止二者在第一两个凹槽共同组成的空腔内发生位置移动，本实施例中，限位机构还包括弹性臂固定部33，弹性臂固定部33一端设置有第一弹性臂31，另一端设置有第二弹性臂32，弹性臂固定部33位于两个凹槽形成的空腔内。示例性地，弹性臂固定部33为弹性体或螺旋体。弹性臂固定部33、第一弹性臂31和第二弹性臂32为一体式结构，弹性件3由金属制成，与橡胶相比，能够防止齿轮在高温环境中工作老化碎裂。需要说明的是，本实施例中弹性臂固定部和第一弹性臂31以及第二弹性臂32为一体式结构，三者通过一体成型获得，因此三者使用的材料相同，均为金属材料制成，当然在其他实施例中还可以是塑料。

如图5-9所示，上述凹槽包括第一限位槽11和第二限位槽21，在第一齿轮1靠近第二齿轮2的一侧设置有第一限位槽11，第二齿轮2靠近第一齿轮1的一侧设置有第二限位槽21，第一限位槽11和第二限位槽21一一对应，即每个第一限位槽11均对应一个第二限位槽21。在第一限位槽11和第二限位槽21靠近齿轮轴心处还设置有限位销孔5，第一弹性臂31伸入第一限位槽11内并与第一限位槽11槽壁抵接，第二弹性臂32伸入第二限位槽21内并与第二限位槽21槽壁抵接，弹性臂固定部33设置于第一限位槽11和第二限位槽21形成的腔室内。

需要说明的是，在第一齿轮1和第二齿轮2二者中，其中一个上设置的限位销孔5能够使限位销4插接在其内，而另外一个上设置的限位销孔5能够使限位销4在在其内活动/运动，从而实现第一齿轮1和第二齿轮2的相对转动。

作为优选，多个第一限位槽11周向均布于第一齿轮1的齿盘上，多个第二限位槽21周向均布于第二齿轮2的齿盘上。设置多个第一限位槽11和第二限位槽21的目的则是为了能够使第一齿轮1和第二齿轮2各处受到均匀在阻力，实现第一齿轮1各处同步与第二齿轮2错开角度相同。

为了能够使弹性臂固定部33不发生位置偏移，作为优选，限位机构还包括多个限位销4，第一限位槽11和第二限位槽21的槽壁上均设置有限位销孔5，限位销4伸入限位销孔5内贯穿弹性臂固定部33、第一齿轮1和第二齿轮2，用以将弹性臂固定部33限位，防止在第一齿轮1和第二齿轮2工作过程中发生位置跳动，引起第一齿轮1和第二齿轮2位置偏移，保证第一齿轮1和第二齿轮2能够顺利的与同一齿轮进行啮合，实现正常工作。

为了保证第一齿轮1和第二齿轮2便于安装，在本实施例中第一齿轮1上设置有第一定位孔12，第二齿轮2上设置有第二定位孔22，安装时，定位销6贯穿第一定位孔12和第二定位孔22，安装完成后，则直接将定位销6拔出。

需要说明的是，在自然状态下，第一弹性臂31和第二弹性臂32之间的夹角β等于第一限位槽11长度延伸方向和第二限位槽21长度延伸方向之间的夹角α。

为了能够使第一齿轮1和第二齿轮2连接，作为优选，本实施例中，第一齿轮1的齿盘上环绕轴孔设置有凸台13，第二齿轮2的齿盘卡装在凸台13上。

由于第一齿轮1和第二齿轮2轮齿相错设置，在齿轮副配合运动时消除了加工预留的齿向间隙，当轮齿受热膨胀时，由于第一弹性臂31和第二弹性臂32具备弹性，第一齿轮1和第二齿轮2可进行小角度的相对转动，齿轮组件的轮齿齿面会受力产生重合效果，使齿轮组件的齿厚减小，避免齿轮卡住，即在传动过程中第一齿轮1和第二齿轮2的错开角度按小于等于设定的预设角度与同一传动齿轮进行啮合。本发明所述的齿轮与相啮合的齿轮相配合时，可消除由于加工齿轮时预留的齿向间隙存在而导致的传动冲击，使齿轮的传动更平稳，进而避免相关机构的内部由于冲击传动而形成的撞击声，降低了发动机的噪音，提高了整车的舒适性。

本实施例还提供了一种发动机，包括本实施例中提供的齿轮组件。该齿轮组件在工作过程中，可消除由于加工齿轮时预留的齿向间隙存在而导致的传动冲击，使齿轮的传动更为平稳，进而避免发动机内部齿轮在啮合过程中由于冲击传动而形成的撞击声，减低了发动机的噪音，提高了整车的舒适性。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。