[实用新型]一种齿轮传动装置和齿轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种传动机构，尤其涉及一种齿轮传动装置和齿轮。

背景技术

目前，在普遍使用的传动机构中，有皮带传动、液压传动、及齿轮传动等等。其齿轮传动的变速机构通常是采用渐开线齿或摆线齿。

在本发明创造过程中，发明人发现上述现有技术变速机构至少存在以下技术问题：

1)所述现有技术渐开线齿或摆线齿轮变速机构容易出现齿折断、损坏等技术故障。原因分析如下：上述现有技术渐开线齿或摆线齿轮变速机构的齿轮模数不适合太大，齿数不适合太少。因此齿数大、模数小造成齿轮的抗弯承载能力、抗胶合能力弱，因此这些轮齿在传动过程中经常出现折断、损坏等现象；

2)维护成本高。由于上述易损坏的原因，加之齿轮要求材质好、工艺水平高，现有技术渐开线齿或摆线齿轮变速机构在损坏后修复十分困难；

3)传动效率较低。在传动中，渐开线齿轮的滑动率在0～∞之间变化，实际运用中一般只能控制在2-8之间。而蜗杆传动齿轮的滑动率则在2-10之间。渐开线齿轮的单级传动比一般在6.3以下，蜗杆传动齿轮的传动比虽然单级可以达到50，但是其滑动率大，效率较低。

同时，现有技术齿轮结构复杂，其承载能力和传动效率已没有进一步提高的空间。

另外，1979年3月15日公布的SU-652-394专利公开了一种偏心旋转齿轮传动机构，但它是一种偏心旋转的内啮合行星传动机构，传动效率低，滑动率大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于分别提供一种结构简单、工作效率较高的齿轮传动装置和齿轮。

本实用新型的目的之一是这样实现的：提供一种齿轮传动装置，包括至少一个主动齿轮和一个从动齿轮，其特征在于，所述主动齿轮和从动齿轮的模数和齿顶高相等，并且所述主动齿轮和从动齿轮的轮齿曲线均为正弦或余弦曲线。

本实用新型的目的之二是这样实现的：一种齿轮，其特征在于：所述齿轮的轮齿曲线为正弦或余弦曲线。

具体来说，所述轮齿曲线为余弦曲线：ρ＝γ±ecoszθ，其中ρ为极坐标矢径，γ为分度圆半径，γ＝mz/2，m为模数，z为齿数，θ为转角，e为齿顶高并等于全齿高的一半。

有益效果：由于在传动装置中采用正弦或余弦曲线齿轮结构，并且主、从动齿轮的模数和e值相等，两齿轮按齿数比传动时啮合轮齿轮齿恒相互切于中心连线上，与现有技术渐开线齿轮传动相比，在中心距，传动比相同的条件下，可以将齿轮模数做到渐开线齿轮的几倍甚至十几倍，因此在同种加工材料条件下，齿轮抗弯承载能力可以大几倍甚至十几倍；并且，滑动率可以降低到0～1.3，因此有利于减少摩擦、摩损，提高机械效率、抗胶合能力和延长使用寿命；因为正弦或余弦曲线齿轮结构使主动和从动齿轮之间的转动更接近于纯滚动，其单级传动效率可以稳定在0.98以上，传动装置的机械效率显著提高而且传动效率不会随传动比的增大而减少；由于在传动装置中采用轮齿曲线为连续封闭的正弦/余弦曲线的齿轮，齿轮结构简单，可以很方便地实现磨削加工，使之得到最理想的齿面光洁度，从而减少摩擦损耗提高机械效率；加工方便、更有利于对齿轮进行编程加工。

附图说明

图1是本实用新型齿轮传动装置第一实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型齿轮传动装置第二实施方式的结构示意图；

图3是现有技术行星齿轮传动装置的截面示意图；

图4是图2中齿轮传动装置的截面示意图。

具体实施方式

本文举平行轴齿轮减速器为例说明本实用新型齿轮传动装置。但在本实用新型精神内，所述齿轮传动装置可以应用到其他传动机构中，比如将本实用新型应用到齿轮加速器或多级传动器中。

采用的技术解决方案包括：

参阅图1，提供本实用新型齿轮传动装置第一实施方式，所述齿轮传动装置是平行轴齿轮减速器，包括机体、箱盖、输入轴、输出轴(图未示)、减速机构。其中减速机构上设置有较小的主动齿轮和较大的从动齿轮。所述主动齿轮安装在所述输入轴上，并采用余弦曲线齿轮结构。所述从动齿轮安装在所述输出轴上。所述主动齿轮和从动齿轮的轮齿以外啮合方式啮合。图中实线与虙线分别显示齿轮转动到不同时刻的形状。

所述主动齿轮和从动齿轮的轮齿曲线为一条连续封闭的余弦曲线，其通用方程式是ρ＝γ±ecoszθ，其中ρ为极坐标矢径，γ为分度圆半径，γ＝mz/2，m为模数，z为齿数，θ为转角，e为齿顶高并等于全齿高的一半。

所述主动齿轮和从动齿轮两个齿轮的模数和e值相等，因此可相互齿合传动，并且两齿轮按齿数比传动时均恒相互切于中心连线，其原理如下：