[發明專利]漸開線斜齒輪

無效

• 申請號: 201110053787.4
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102094960A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 李秀蓮;王貴成;趙景波;朱福先;王志;周金宇
• 申請（專利權）人: 江蘇技術師范學院
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 蔣全強

技術領域

本發明涉及齒輪設計的技術領域，具體是一種漸開線斜齒輪。

背景技術

齒輪傳動因具有功率大，效率高，壽命長等優點，而被廣泛應用。其性能和質量的優劣最終影響到機器產品的質量高低，因此，為適應現代化大生產和科技的快速發展，要求齒輪傳動的性能不斷優化。尤其在近數十年以來，在齒輪的嚙合理論、承載能力計算與試驗、振動與噪聲、新型齒輪傳動等各方面，均有很大進展。

輪齒形狀不僅影響到齒輪副的運動特性，還影響到齒輪副的動力特性。為順應現代化大生產的發展趨勢，人們不斷探究新型齒廓齒形。研究表明，增大齒輪的壓力角可提高齒根彎曲疲勞強度。常用的漸開線斜齒圓柱齒輪，由于工作齒面、非工作齒面的承載情況和嚙合狀況的不同，如果同時增大齒輪兩側的壓力角，將導致齒頂變薄，斷齒的可能性增大，即輪齒的抗沖擊性能將下降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種既能提高齒根抗疲勞強度、又基本不影響其抗沖擊性能的漸開線斜齒輪。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種漸開線斜齒輪，其特點是：

漸開線斜齒輪的非嚙合側齒廓曲面的形成：以線段r_bc為半徑畫出漸開線斜齒輪的第一基圓柱面，且存在第一發生面Q與第一基圓柱面相切，第一發生面Q上的第一線段KK與第一基圓柱的軸線的夾角為β_bc≠0，當第一發生面Q沿著第一基圓柱面做無滑動的純滾動時，第一線段KK的軌跡即為漸開線斜齒輪的右側齒面(非嚙合側齒廓曲面)；

漸開線斜齒輪的嚙合側齒廓曲面的形成：以線段r_bd為半徑做出漸開線斜齒輪的第二基圓柱面，其中，r_bc/r_bd＝1～1.36；且存在第二發生面P與第二基圓柱面相切，第二發生面P上的第二線段MM與第二基圓柱的軸線的夾角為β_bd≠0，當第二發生面P沿著第二基圓柱面做無滑動的純滾動時，第二線段MM的軌跡即為漸開線斜齒輪的左側齒面(嚙合側齒廓曲面)。

本發明具有積極的效果：(1)本發明的齒輪為變位的、輪齒兩側齒廓曲面壓力角不等的漸開線斜齒輪，根據漸開線斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的生成特點，給出輪齒兩側齒廓曲面壓力角不等的漸開線斜齒圓柱齒輪設計思想，并推導出變位加工情況下，齒輪幾何參數及尺寸的計算公式。輪齒兩側齒廓壓力角不等與現有技術相比，由圖5可知，齒廓兩邊采用不等壓力角時可減小齒輪的體積和重量。相對于常規的漸開線斜齒圓柱齒輪，該新型漸開線斜齒圓柱齒輪具有承載能力大、體積小、質量輕、使用壽命長、噪聲小等優點。(2)本發明提出在斜齒輪輪齒的兩側使用壓力角不等的齒廓曲面，并進行變位處理的方法。本發明的漸開線斜齒輪的特點是：通過使用不同直徑大小的基圓柱，在漸開線斜齒圓柱齒輪的兩側生成不同壓力角的齒廓曲面；并根據工作需要設計出變位齒輪的幾何尺寸。

附圖說明

圖1為本發明的漸開線斜齒輪的結構示意圖；

圖2為圖1中的漸開線斜齒輪的齒形圖；圖中的附圖標記：1--齒頂圓，2--分度圓，3--第一基圓柱面，4--齒根圓，5--第二基圓柱面，6--左側齒面，7--右側齒面；

圖3為圖2中的漸開線斜齒輪的嚙合側齒廓曲面(也即左側漸開線齒廓)的生成示意圖；

圖4為圖2中的漸開線斜齒輪的非嚙合側齒廓曲面(也即右側漸開線齒廓)的生成示意圖；

圖5為現有技術中的漸開線斜齒輪的齒形8和本發明的漸開線斜齒輪的齒形9的對比示意圖。

具體實施方式

見圖1-2，本實施例的漸開線斜齒輪的齒形主要包括齒頂1、第二個基圓柱5生成的左側齒面6、第一個基圓柱3生成的右側齒面7及齒根4。齒輪工作時，壓力角大的左側齒面6參與嚙合，壓力角小的右側齒面7不參與嚙合。

漸開線斜齒輪的非嚙合側齒廓曲面的形成：以線段r_bc為半徑畫出漸開線斜齒輪的第一基圓柱面，且存在第一發生面Q與第一基圓柱面相切，第一發生面Q上的第一線段KK與第一基圓柱的軸線的夾角為β_bc≠0，當第一發生面Q沿著第一基圓柱面做無滑動的純滾動時，第一線段KK的軌跡即為漸開線斜齒輪的右側齒面7(非嚙合側齒廓曲面)；