[实用新型]一种分体式柔性齿轮及齿轮副

说明书

本实用新型提供了一种分体式柔性齿轮及齿轮副，属于机械传动领域。分体式柔性齿轮包括齿圈、轮毂和连接件，齿圈包括轮缘、轮齿和幅板，轮毂与幅板之间通过连接件可拆卸的连接，幅板的其中一个侧面弯曲形成卸荷凹腔。分体式柔性齿轮通过采用上述结构，使幅板均有一定的柔性。齿轮啮合受载时，幅板能够受力变形，降低轮齿的啮合错位量，从而降低齿轮设计的修形量，载荷越大，啮合产生的错位量越大，此时分体式柔性齿轮的变形量也越大，幅板产生的变形量能够降低的齿轮啮合错位量也越大，因此各个工况下齿轮的啮合错位量差值变小，通过针对齿轮啮合错位量修形可保证各个工况下啮合齿轮的齿面都实现均载，从而提高齿轮的强度和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，具体而言，涉及一种分体式柔性齿轮及齿轮副。

背景技术

齿轮是机械传动中最常用的零件。重载齿轮的毛坯一般是锻造齿轮，传统的结构可见“机械工业出版社2007年第4版《机械设计手册·齿轮传动(单行本)》16-66页表16.2-66圆柱齿轮的结构”，图中圆柱齿轮为整体式结构，即齿轮和轮毂为一个整体。齿轮幅板或轮毂幅板一般为对称垂直轮齿结构，且传统设计和制造角度仅考虑幅板的结构强度和工艺性，设计的幅板较厚，这种结构的齿轮受载后幅板变形量较小，可认为是刚性的。而齿轮在啮合传动过程中，各个零部件都会产生不同程度的弹性变形，其中包括轮齿、(齿)轴、箱体、轴承的变形。这些变形使啮合的齿轮相互之间产生啮合错位形成齿轮啮合偏载，因此为了提高齿轮强度和寿命，通常会对齿轮进行修形处理。但传统的修形处理存在着两个缺点：其一，如果受载后齿轮啮合错位量很大，那么齿轮所需修形的修形量会比较大，目前齿轮修形均是通过磨齿来实现的，过大的磨削修形量增加了磨齿时间、容易在齿根形成磨削凸台并且使齿面硬度降低；其二，如果齿轮使用的工况多变，例如重载车辆传动齿轮使用中包括启动、爬坡、转弯、直行等多种工况，各个工况齿轮的啮合错位量差值较大，而修形往往只能针对其中一种工况产生的错位量进行设计，因此不能保证每种工况齿面都能均载。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分体式柔性齿轮，幅板在载荷的作用下能够发生变形，从而减小各种工况轮齿的啮合错位量和错位量差值，降低齿轮设计修形量，保证齿轮齿面均载，有效提高齿轮的强度和寿命。

本实用新型的目的还在于提供一种齿轮副，该齿轮副中的至少一个传动齿轮采用上述分体式柔性齿轮，具有分体式柔性齿轮的优点。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型的实施例提供了一种分体式柔性齿轮，所述分体式柔性齿轮包括齿圈、轮毂和连接件，所述齿圈包括轮缘、轮齿和幅板，所述轮缘为圆环状，所述轮齿的数量为多个且沿所述轮缘的周向分布于所述轮缘的外表面，所述幅板设置于所述轮缘的内侧，所述轮缘、所述轮齿和所述幅板一体成型，所述轮毂与所述齿圈同轴设置且所述轮毂位于所述齿圈的内侧，所述轮毂与所述幅板之间通过所述连接件可拆卸的连接；以所述齿圈的其中一条直径所在直线为参考线，所述参考线所在的其中一个平面为第一参考面，经过所述轮缘的轴线且与所述第一参考面垂直的其中一个平面为第二参考面，其中，所述第一参考面与所述分体式柔性齿轮的轴线垂直，每个所述轮齿均被所述第一参考面分割为长度相等的两部分；所述幅板的两个侧面分别为第一侧面和第二侧面，以所述第二参考面为截面，所述第一侧面的截面包括平滑过渡的第一弧线和第二弧线，所述第一弧线相对于所述第二弧线更靠近所述轮缘，所述第一弧线位于所述第一参考面的一侧，所述第二侧面的截面为截面线，所述第二弧线和所述截面线均位于所述第一参考面的另一侧；在从所述轮缘到所述齿圈的轴线的方向上，所述第一弧线到所述第一参考面的距离逐渐减小，所述第二弧线到所述第一参考面的距离先增大后减小，所述截面线到所述第一参考面的距离逐渐减小；所述第一侧面弯曲形成卸荷凹腔。

可选的，所述幅板的最小厚度为a，所述轮齿的齿宽为b，其中，0.1b<a<0.2b。