[实用新型]渐开线—圆弧齿轮

说明书

渐开线-圆弧齿轮，一种机械设备中用常的传动部件。

渐开线被开发利用作为齿轮的齿廓至今已有超过150年的历史，由于渐开线齿廓具有其它齿廓无法替代的优点：它传递的运动准确、运行平稳，并且具有一定的承载能力，因此渐开线齿廓长期以来一直是常用的理想齿廓。但是这种传统的渐开线齿廓在啮合过程中齿廓接触线为直线，在载荷的作用下，特别是齿轮机构用于重载传动时，必将产生因轴的弯曲变形而引起的载荷沿接触线分布不均匀现象。迄今为止国内外在工程上常采用的解决这一问题的方法，是将一上齿轮的轮齿修成彭形，然而修形却缩短了两齿间的接触线和增大了齿廓误差，另外，还采用增大轴、轴承及支座的刚度，对称地配置轴承，适当地限制轮齿宽度，尽量避免齿轮作悬臂布置等方法。这些方法都不能有效地克服载荷沿接触线分布不均匀现象，所以渐开线齿廓一直难于得到发展。

本实用新型是根据公知技术存在的问题，改变相互啮合的一对齿轮的齿廓接触线的形状，使得两齿轮啮合过程中受载时轴产生弯曲变形时，两轮齿可以沿齿廓接触圆弧线相对滑动、有效地改善载荷沿接触线分布不均匀问题，达到提高可靠性、延长寿命以及降低振动和噪音的目的。

本实用新型是通过以下的技术方案来实现的。

图1是本实用新型一个轮齿的立体图，其主要由凸面齿廓1，凹面齿廓2，齿根3，齿顶4组成，凸面齿廓是由渐开线6沿着圆弧9和10平行移动到渐开线8的位置而形成，凹面齿廓是由渐开线5沿着圆弧11和12平行移动至渐开线7的位置而形成，5、6、7、8为四条相同的渐开线，9、10、11、12为四条曲率半径相等的周弧。若干个这样的轮齿就组成一个渐开线-圆弧齿轮。相互啮合的两轮齿其齿廓接触线为圆弧，两齿正确啮合的条件是两轮齿的圆弧半径相等。

与公知技术相比本实用新型具有以下优点：

渐开线-圆弧齿轮在啮合过程中，在受载时轴产生弯曲变形，两个齿轮可以沿齿廓接触圆弧线相对滑动，从而能有效地改善载荷沿接触线分布不均匀现象，而且其齿面接触应力小，承载能力比目前国际上广泛采用的传统渐开线齿轮的大，同时它还具备传统渐开线齿轮的所有优点。因此，渐开线-圆弧齿轮具有高可靠性、长寿命、以及振动和噪声小等优点，适用于各种齿轮传动，特别适用于高速、重载(如航空发动机、核电站、重型矿山和冶金机械等)的齿轮传动中。

图1是本实用新型一个轮齿的立体图，图中1为凸面齿廓、2为凹面齿廓、3为齿根、4为齿顶、5、6、7、8为四条相同的渐开线，9、10、11、12为四条曲率半径相等的圆弧。图2是图1的主视图、图3是图1的俯视图，图中R为9、10、11、12四条圆弧的曲率半径。

下面给出图2中所标尺寸作为实施例取a=9mm、b=7mm、c=30mm、e=35mm、R=18mm。