[實(shí)用新型]弧螺旋圓柱齒輪及弧齒條

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720092623.1
• 申請(qǐng)日: 2007-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN201133460Y
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 完顏學(xué)明;完顏志翰;完顏嚴(yán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 完顏學(xué)明;完顏志翰;完顏嚴(yán)
• 主分類號(hào): F16H55/17
• 分類號(hào): F16H55/17;F16H55/26;F16H55/08
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 時(shí)立新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)齒輪，尤其是一種弧螺旋圓柱齒輪及弧螺旋齒條。

背景技術(shù)

齒輪傳動(dòng)是應(yīng)用最廣泛的一種傳動(dòng)形式，目前圓柱齒輪“齒線”有三種形式：直齒輪(正齒輪)，斜齒輪(螺旋齒輪)，人字齒輪(雙螺旋齒輪)第四種形式“圓弧齒線圓柱齒輪”是1975年由美國發(fā)表的“曲齒線嚙合形式”研究課題。1986年國際新技術(shù)展覽會(huì)展出樣品在齒寬中央截面為漸開線齒形，離開中央為形位近似值，“齒線”接觸面局部不產(chǎn)生載荷，三項(xiàng)精度與理想形態(tài)不符。因此國內(nèi)從1990年至今出現(xiàn)了許多該課題的專利申請(qǐng)名稱：“圓柱弧齒輪”，“弧齒圓柱齒輪”，“弧齒面圓柱齒輪”，“拱弧圓柱齒輪”，“漸開線-圓弧齒輪”“雙向圓弧齒輪”等等，通過檢索信息，研究后發(fā)現(xiàn)該齒輪的嚙合理論還缺乏系統(tǒng)性研究，運(yùn)動(dòng)精度，傳動(dòng)平穩(wěn)性，接觸精度，以及各種設(shè)計(jì)參數(shù)缺乏論證依據(jù)。迄今為止，都不能得到很好的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種傳動(dòng)平穩(wěn)，體積小、重量輕、扭矩大、壽命長的高精度高強(qiáng)度弧螺旋圓柱齒輪及弧螺旋齒條。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種弧螺旋圓柱齒輪，輪齒由凸齒面(1)、凹齒面(2)、齒根(3)和齒頂(4)組成，輪齒齒長的中點(diǎn)截面輪廓線(13)、(14)為正齒輪的漸開線齒形，分別向兩端沿凸齒面(1)上的凸面弧線(9)、(10)和凹齒面(2)上的凹面弧線(11)、(12)螺旋至輪齒兩端面的輪廓漸開線(5)、(6)、(7)、(8)位置，形成一端右旋弧形斜齒，另一端左旋弧形斜齒的雙向螺旋齒線構(gòu)成的雙向弧螺旋齒；兩端斜齒(5)、(6)、(7)、(8)法向漸開線的曲率半徑大于中點(diǎn)(13)、(14)漸開線的曲率半徑，即r₂＞r₁，且輪齒分度圓展開剖面中齒和齒溝的形狀大小完全相同，即a＝b＝c＝d，R₁＝R₂＝R₃……R_n。雙向弧螺旋齒的齒寬(L)中點(diǎn)齒厚(c)和齒溝寬(d)，分別向兩端沿分度圓(R)漸縮，當(dāng)L/R＝2時(shí)兩端齒厚和齒溝寬縮為零，兩端漸開線曲率半徑扭曲延展呈直線，即r₂＝∞。

弧線R₁₀、R₁₂、R₉、R₁₁的曲率半徑與分度圓的R值相關(guān)式：R₁₀＝R₁₂＞R＞R₉＝R₁₁。

雙向弧螺旋齒任意端截剖面都呈現(xiàn)規(guī)矩的正齒輪漸開線齒形。

雙向弧螺旋齒的齒寬(L)中點(diǎn)正齒輪模數(shù)恒等于兩端弧形斜齒的端面模數(shù)。

一種弧齒條，齒牙由凸齒面(1-1)、凹齒面(2-1)、齒根(3-1)、齒頂(4-1)組成，漸開線呈直線，其特征是：齒牙分度圓展開剖面中齒和齒溝的形狀大小完全相同，相間排列，即a＝b＝c＝d，R₁＝R₂＝R₃……R_n；齒牙(L)中點(diǎn)齒厚(c)和齒溝寬(d)，分別向兩端沿分度圓(R)漸縮，當(dāng)L/R＝2時(shí)兩端齒厚和齒溝寬縮為零。

弧線R_12-1、R_10-1、R_9-1、R_11-1的曲率半徑與分度圓的R值相關(guān)式：R_12-1＝R_10-1＞R＞R_9-1＝R_11-1。

齒牙端面模數(shù)恒等于中點(diǎn)齒輪模數(shù)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1、該齒輪和齒條分度圓等曲弧螺旋嚙合軌跡嚴(yán)密精確，以及凹齒面頂弧等于凸齒面根弧，大于凸齒面頂弧和凹齒面根弧，形成了100％接觸面，完善了嚙合理論。齒輪任意端截面都呈現(xiàn)規(guī)矩的漸開線齒形。使輪副在嚙入和脫離的重疊系數(shù)內(nèi)齒面上任意點(diǎn)都能產(chǎn)生載荷，接觸面積高于同比齒面寬的任何齒輪和齒條。所以其承載能力和使用壽命高于現(xiàn)有的齒輪齒條。