[發明專利]直齒錐齒輪齒廓修形曲線

無效

• 申請號: 201110298661.3
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102506148A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 周智慧
• 申請（專利權）人: 江蘇飛船股份有限公司
• 主分類號: F16H55/08
• 分類號: F16H55/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種齒輪齒廓結構設計，具體地講，本發明涉及一種直齒錐齒輪齒廓修形曲線。

背景技術

常規直齒圓錐齒輪的端面齒廓形狀被稱為球面漸開線?，F實中，球面并不能展開成平面，在球面上求作漸開線齒形很難，所以常規直齒圓錐齒輪的齒形用背錐展開面上當量齒的齒形替代，該近似球面漸開線齒形簡單，易于成形加工。現實中直齒圓錐齒輪配對嚙合存在穩定性差，動態載荷大，噪音大，承載能力不強等缺點。為了克服上述缺點，有關直齒錐齒輪齒廓方面的技術研究較多，最具有代表性的是2007年第7期《機械設計》刊登的一篇“直齒錐齒輪齒廓修形”，該技術通過旋轉漸開線對齒廓修形，其核心技術是在球面漸開線靠近齒頂部分繞著修形起始點進行旋轉，修形起始點為單齒嚙合、雙齒嚙合的交替點。為了防止發生直齒錐齒輪嚙合打滑，要求重合度大于1，修形量等于彈性變形量與基節誤差之和。通過上述技術改進，盡管提高了直齒錐齒輪嚙合平穩性、并降低動態載荷，但仍存在齒廓設計難及不易實現精確成形的實際問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種易實現精確成形，且嚙合時動態載荷低、噪音小的直齒錐齒輪齒廓修形曲線。

本發明通過下述技術方案實現技術目標。

直齒錐齒輪齒廓修形曲線，其改進之處在于：該曲線為帶鼓形的漸開線，其起始點與背錐面上當量漸開線起始點重合，終止點與齒頂點重合，帶鼓形的漸開線中央高出背錐面上當量漸開線的最大垂直距離ca為鼓形修形量，帶鼓形的漸開線方程如下：

?d=rb+（ra-rb）×t

ang=(d²-rb²)^-2÷rb×180÷Π-cos^-1（rb/d）

????angle=?cos^-1（rb÷d）

????x=d×cos（ang）+ca×sin（180×t）×sin（angle）

????y=d×sin（ang）-ca×sin（180×t）×cos（angle）

z=0。

方程中ra為齒頂圓半徑、rb為基圓半徑、t從0變到1、ca為鼓形量。

本發明與現有技術相比，具有以下積極效果：

1、齒廓修形曲線形狀規則，便于參數化造型，制造容易；

2、齒廓修形曲線在全齒高上進行修形，齒面平滑過渡，有效降低嚙合時動態載荷，提高直齒錐齒輪傳動平穩性，噪音低；

3、齒廓修形曲線的最高點ca位于齒面中部，消除齒面空心現象，提高齒面接觸強度。

附圖說明

圖1是齒廓修形曲線在實施例中與現有技術當量漸開線齒形的對比示意圖，序號2為本發明齒廓修形曲線，序號1為當量漸開線齒形曲線。

具體實施方式

下面根據附圖并結合實施例，對本發明作進一步說明。

直齒錐齒輪齒廓修形曲線，其特征在于：該曲線為帶鼓形的漸開線，其起始點與背錐面上當量漸開線起始點重合，終止點與齒頂點重合，帶鼓形的漸開線中央高出背錐面上當量漸開線的最大垂直距離ca為鼓形修形量，帶鼓形的漸開線方程如下：

????d=rb+（ra-rb）×t

????ang=(d²-rb²)^-2÷rb×180÷Π-cos^-1（rb/d）

????angle=?cos^-1（rb÷d）

????x=d×cos（ang）+ca×sin（180×t）×sin（angle）

????y=d×sin（ang）-ca×sin（180×t）×cos（angle）

????z=0。

實施例1

一錐齒輪參數如下：齒數：15，模數：4.379,壓力角23o,節錐角53.75?o,齒頂高3.3，齒根高5.58,面錐角60.7667?o,鼓形量0.05,則大端背錐面上當量齒基圓半徑rb=51.127,齒頂圓半徑ra=58.842,?在繪圖軟件PROE中采用下述方程即可生成鼓形量為0.03的漸開線曲線，方程如下：

d=51.127+（58.842-51.127）×t

????ang=(d²-51.127²)^-2÷51.127×180÷Π-cos^-1（51.127/d）

????angle=?cos^-1（51.127÷d）