[发明专利]复合齿轮

说明书

本发明提供复合齿轮，其包括复合齿轮体和耐磨层，复合齿轮体和耐磨层填充有基体材料，耐磨层内设有沿复合齿轮周向缠绕的长纤，复合齿轮体内设有加强架。通过复合齿轮工作面设置沿复合齿轮周向缠绕的长纤，有利于大大提高复合齿轮轮齿的抗弯曲强度和齿面的耐磨度，有利于减小复合齿轮啮合的摩擦，降低传动负载，有利于本发明的复合齿轮适应高转速传动。复合齿轮体内设有加固架，有利于提高复合齿轮内部的结构强度。

技术领域

本发明涉及一种新型注塑复合齿轮。

背景技术

齿轮是依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件。由于传动效率高、传动比准确、功率范围大等优点，齿轮机构在工业产品中广泛应用，其设计与制造水平直接影响到工业产品的质量。齿轮轮齿相互扣住，齿轮会带动另一个齿轮转动来传送动力。

现有技术的齿轮主要包括金属齿轮、陶瓷齿轮和塑料齿轮。但是金属齿轮质量较大，耗能高，不利于机械的小型化；陶瓷齿轮比较硬脆，齿轮受冲击时容易造成损坏；塑料齿轮的强度较低，传递扭矩较小。为提高齿轮强度，对齿轮进行复合成型。一般的复合齿轮使用单纯的颗粒或短纤填料进行增强，但是只能局部提高复合齿轮表面的耐磨度，无法整体提高复合齿轮的结构强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构强度高、耐磨的复合齿轮。

本发明提供复合齿轮，包括复合齿轮体和耐磨层，复合齿轮体和耐磨层填充有基体材料，耐磨层内设有沿复合齿轮周向缠绕的长纤，复合齿轮体内设有加强架。由此可见，通过复合齿轮工作面设置沿复合齿轮周向缠绕的长纤，有利于大大提高复合齿轮轮齿的抗弯曲强度和齿面的耐磨度，有利于减小复合齿轮啮合的摩擦，降低传动负载，有利于本发明的复合齿轮适应高转速传动。复合齿轮体内设有加固架，有利于提高复合齿轮内部的结构强度。

进一步方案为，沿复合齿轮径向，长纤外侧设置第一带孔布。进一步提高复合齿轮轮齿的抗弯曲强度和齿面的耐磨度。

进一步方案为，沿复合齿轮径向，长纤内侧设置第二带孔布。进一步提高复合齿轮轮齿的抗弯曲强度和齿面的耐磨度。

进一步方案为，第一带孔布外侧的基体材料具有粒状填料。有利于进一步增强复合齿轮齿面的耐磨度。

进一步方案为，长纤与第一带孔布之间的基体材料具有纤维状填料，至少部分纤维状填料穿过第一带孔布而连接第一带孔布内外侧的基体材料。长纤与第二带孔布之间的基体材料具有纤维状填料，至少部分纤维状填料穿过第二带孔布而连接第二带孔布内外侧的基体材料。至少部分纤维状填料穿过长纤之间的间隙而连接长纤布内外侧的基体材料。有利于提高耐磨层内部材料之间的结合力，提高复合齿轮齿面的抗拉能力，提高复合齿轮的结构强度。

进一步方案为，加强架包括位于复合齿轮内侧的柱体和分布在柱体外周的辐射状的肋条。有利于提高复合齿轮体结构强度。

进一步方案为，肋条包括分别沿柱体周向分布的长肋阵列和短肋阵列。沿复合齿轮的轴向，短肋阵列分布在相邻的长肋阵列之间。有利于节省材料和让出第二增强材料的放置空间。

进一步方案为，复合齿轮体还包括通过短肋阵列蛇行缠绕在沿柱体上的第一长丝。有效将第一长丝固定在柱体外周，提高复合齿轮体内部结构稳定性，整体提高复合齿轮的结构强度以提高复合齿轮周向的抗扭强度以及轴向挠性强度。

进一步方案为，复合齿轮体内还设置有交叠加强部。交叠加强部包含周向缠绕部和径向折叠部。周向缠绕部，沿复合齿轮周向逐层缠绕在第一长丝外侧。径向折叠部，沿复合齿轮径向在缠绕部层间蛇行交叠。有利于防止复合齿轮的挠性变形，防止周向缠绕部散落，进一步提高复合齿轮体结构强度。

进一步方案为，缠绕部为第二长丝，第二长丝与第一长丝相连。两组第一长丝和第二长丝反向缠绕。正反向均能有效地传递力矩，提高复合齿轮内部的抗扭强度。