[实用新型]一种用于谐波齿轮传动的圆弧齿轮

说明书

本实用新型公开了一种用于谐波齿轮传动的圆弧齿轮，该圆弧齿轮的法向齿廓为一段圆弧，圆弧半径R＝4m，齿宽方向圆心偏移量la＝Rcosα‑Sa/2，齿高方向圆心偏移量ef＝Rsinα；节点处压力角α＝18°,节点处齿厚Sa＝(1/2)πm；齿顶高ha＝1.2m，工作齿高h′＝2.4m,全齿高h＝2.7m；齿根圆角半径rg＝0.38m,齿顶圆角半径r＝0.1m。本实用新型的圆弧齿轮不仅可提高谐波齿轮的承载能力，而且还具有加工刀具制作简单，齿廓形状及齿轮加工精度容易保证的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种用于谐波齿轮传动的圆弧齿轮，属于谐波齿轮传动技术领域。

背景技术

谐波齿轮传动是利用柔性齿轮的弹性变形波进行运动或动力传递的一种齿轮传动方式，以其结构简单、零件少、体积小、传动精度高、传动比大等特点而得到广泛的应用。谐波齿轮传动通常由柔轮、刚轮和波发生器三个基本构件组成，其运动或动力的传递是在波发生器的作用下，迫使柔轮产生弹性变形，并与刚轮相互作用而达到传动的目的。

在谐波齿轮传动中，齿轮的模数m很小，通常小于0.4mm，齿轮基本齿廊的几何形状尚未象普通齿轮那样被完全标准化。

现有技术中，谐波齿轮传动一般采用渐开线齿轮或双圆弧齿轮。渐开线齿轮齿廓形状简单，加工刀具制造容易，齿轮加工精度容易保证，但渐开线齿轮承载能力较小；双圆弧齿轮齿廓形状复杂，虽然具有较高的承载能力，但由于模数小于0.4mm的双圆弧齿轮加工刀具制作难度很大，很难加工出齿廓形状和齿轮精度均符合要求的双圆弧齿轮；因此，采用双圆弧齿轮的谐波齿轮传动，难以发挥双圆弧齿轮承载能力较高的优点。因此，现有技术还存在不足，有待于进一步完善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种用于谐波齿轮传动的圆弧齿轮，使齿轮具有较高承载能力的同时，还具有加工刀具制作简单，齿廓形状及齿轮加工精度容易保证的优点，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型的一种用于谐波齿轮传动的圆弧齿轮，包括齿轮模数为m的齿轮，齿轮的法向齿廓为一段圆弧，该段圆弧的圆弧半径R＝4m，齿宽方向圆心偏移量la＝Rcosα-Sa/2，齿高方向圆心偏移量ef＝Rsinα；节点处压力角α＝18°,节点处齿厚Sa＝(1/2)πm；齿顶高ha＝1.2m，工作齿高h′＝2.4m,全齿高h＝2.7m；齿根圆角半径rg＝0.38m,齿顶圆角半径r＝0.1m。

由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型齿轮的法向齿廓为一段圆弧，是一种圆弧齿轮，由于圆弧齿轮的当量曲率半径比渐开线齿轮的当量曲率半径大数十倍，使用时接触应力将大幅度下降，接触强度将大大提高，因此，本实用新型承载能力远高于渐开线齿轮。

2、本实用新型圆弧齿轮节点处压力角α＝18°，而一般齿轮节点处压力角为20°，采用较小的压力角可以增大齿轮啮合的重合度，提高其承载能力。

3、本实用新型圆弧齿轮齿顶高h_a＝1.2m，工作齿高h′＝2.4m,全齿高h＝2.7m，表明其齿顶高系数h_a^*＝(ha/m)＝1.2，而一般齿轮齿顶高系数为1，采用齿顶高系数h_a^*≥1的长齿齿廓，可以再次增大齿轮啮合的重合度，使其承载能力进一步提高。

4、本实用新型圆弧齿轮法向齿廓为一段圆弧，圆弧半径R＝4m，齿根圆角半径r_g＝0.38m,齿顶圆角半径r＝0.1m，齿廓形状简单，加工刀具容易制造，齿廓形状及齿轮加工精度容易保证，因而用于模数小于0.4mm的谐波齿轮传动，能够充分发挥其高承载能力的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。