[发明专利]渐开线斜齿轮无效
申请号: | 201110053787.4 | 申请日: | 2011-03-07 |
公开(公告)号: | CN102094960A | 公开(公告)日: | 2011-06-15 |
发明(设计)人: | 李秀莲;王贵成;赵景波;朱福先;王志;周金宇 | 申请(专利权)人: | 江苏技术师范学院 |
主分类号: | F16H55/17 | 分类号: | F16H55/17 |
代理公司: | 常州市江海阳光知识产权代理有限公司 32214 | 代理人: | 蒋全强 |
地址: | 213000 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 渐开线 齿轮 | ||
技术领域
本发明涉及齿轮设计的技术领域,具体是一种渐开线斜齿轮。
背景技术
齿轮传动因具有功率大,效率高,寿命长等优点,而被广泛应用。其性能和质量的优劣最终影响到机器产品的质量高低,因此,为适应现代化大生产和科技的快速发展,要求齿轮传动的性能不断优化。尤其在近数十年以来,在齿轮的啮合理论、承载能力计算与试验、振动与噪声、新型齿轮传动等各方面,均有很大进展。
轮齿形状不仅影响到齿轮副的运动特性,还影响到齿轮副的动力特性。为顺应现代化大生产的发展趋势,人们不断探究新型齿廓齿形。研究表明,增大齿轮的压力角可提高齿根弯曲疲劳强度。常用的渐开线斜齿圆柱齿轮,由于工作齿面、非工作齿面的承载情况和啮合状况的不同,如果同时增大齿轮两侧的压力角,将导致齿顶变薄,断齿的可能性增大,即轮齿的抗冲击性能将下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既能提高齿根抗疲劳强度、又基本不影响其抗冲击性能的渐开线斜齿轮。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种渐开线斜齿轮,其特点是:
渐开线斜齿轮的非啮合侧齿廓曲面的形成:以线段rbc为半径画出渐开线斜齿轮的第一基圆柱面,且存在第一发生面Q与第一基圆柱面相切,第一发生面Q上的第一线段KK与第一基圆柱的轴线的夹角为βbc≠0,当第一发生面Q沿着第一基圆柱面做无滑动的纯滚动时,第一线段KK的轨迹即为渐开线斜齿轮的右侧齿面(非啮合侧齿廓曲面);
渐开线斜齿轮的啮合侧齿廓曲面的形成:以线段rbd为半径做出渐开线斜齿轮的第二基圆柱面,其中,rbc/rbd=1~1.36;且存在第二发生面P与第二基圆柱面相切,第二发生面P上的第二线段MM与第二基圆柱的轴线的夹角为βbd≠0,当第二发生面P沿着第二基圆柱面做无滑动的纯滚动时,第二线段MM的轨迹即为渐开线斜齿轮的左侧齿面(啮合侧齿廓曲面)。
本发明具有积极的效果:(1)本发明的齿轮为变位的、轮齿两侧齿廓曲面压力角不等的渐开线斜齿轮,根据渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的生成特点,给出轮齿两侧齿廓曲面压力角不等的渐开线斜齿圆柱齿轮设计思想,并推导出变位加工情况下,齿轮几何参数及尺寸的计算公式。轮齿两侧齿廓压力角不等与现有技术相比,由图5可知,齿廓两边采用不等压力角时可减小齿轮的体积和重量。相对于常规的渐开线斜齿圆柱齿轮,该新型渐开线斜齿圆柱齿轮具有承载能力大、体积小、质量轻、使用寿命长、噪声小等优点。(2)本发明提出在斜齿轮轮齿的两侧使用压力角不等的齿廓曲面,并进行变位处理的方法。本发明的渐开线斜齿轮的特点是:通过使用不同直径大小的基圆柱,在渐开线斜齿圆柱齿轮的两侧生成不同压力角的齿廓曲面;并根据工作需要设计出变位齿轮的几何尺寸。
附图说明
图1为本发明的渐开线斜齿轮的结构示意图;
图2为图1中的渐开线斜齿轮的齿形图;图中的附图标记:1--齿顶圆,2--分度圆,3--第一基圆柱面,4--齿根圆,5--第二基圆柱面,6--左侧齿面,7--右侧齿面;
图3为图2中的渐开线斜齿轮的啮合侧齿廓曲面(也即左侧渐开线齿廓)的生成示意图;
图4为图2中的渐开线斜齿轮的非啮合侧齿廓曲面(也即右侧渐开线齿廓)的生成示意图;
图5为现有技术中的渐开线斜齿轮的齿形8和本发明的渐开线斜齿轮的齿形9的对比示意图。
具体实施方式
见图1-2,本实施例的渐开线斜齿轮的齿形主要包括齿顶1、第二个基圆柱5生成的左侧齿面6、第一个基圆柱3生成的右侧齿面7及齿根4。齿轮工作时,压力角大的左侧齿面6参与啮合,压力角小的右侧齿面7不参与啮合。
渐开线斜齿轮的非啮合侧齿廓曲面的形成:以线段rbc为半径画出渐开线斜齿轮的第一基圆柱面,且存在第一发生面Q与第一基圆柱面相切,第一发生面Q上的第一线段KK与第一基圆柱的轴线的夹角为βbc≠0,当第一发生面Q沿着第一基圆柱面做无滑动的纯滚动时,第一线段KK的轨迹即为渐开线斜齿轮的右侧齿面7(非啮合侧齿廓曲面);
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