[發(fā)明專利]基于曲線共軛的對稱弧面共軛曲線齒輪及其嚙合副

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210365975.5
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102853054A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳兵奎;梁棟;陳毅;華成麗;梁宏利;康傳章
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學
• 主分類號: F16H55/08
• 分類號: F16H55/08;F16H55/17
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于齒輪傳動技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種基于曲線共軛的對稱弧面共軛曲線齒輪及其嚙合副。

背景技術(shù)

齒輪是裝備制造業(yè)中典型的關(guān)鍵基礎(chǔ)件，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中。在機械傳動中，共軛嚙合副往往決定著齒輪傳動的性能。目前的齒輪嚙合副主要存在線接觸和點接觸兩種嚙合制的齒輪傳動形式：一般說來線接觸情況下嚙合副齒面間滑動率大，齒面磨損嚴重并易產(chǎn)生熱量和功耗，會降低傳動效率；而點接觸齒輪的主要特點就是因其近似純滾嚙合可大幅降低其滑動率，漸開線齒輪和圓弧齒輪分別是其中具有突出優(yōu)點的代表。

漸開線齒輪傳動由于其中心距的可分性以及制造、測量方便等許多優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用，但也存在相對滑動速度較大、承載能力差等缺點，影響了傳動性能。為了克服漸開線齒輪傳動的缺點，逐漸開展了對凸凹齒面相嚙合的斜齒輪傳動方案的研究。圓弧齒輪是以凹凸圓弧齒廓點接觸形式傳動的，具有較高的接觸強度和承載能力，傳動過程嚙合面易形成動壓油膜接近純滾，傳動效率高，且具有良好的跑合性，使用壽命長等特點，廣泛應(yīng)用于起重運輸機械、礦山、冶金、化工、紡織等工業(yè)領(lǐng)域。但是圓弧齒輪嚙合點之間的距離及位置對傳動平穩(wěn)性、承載能力均有一定的影響，存在著對中心距敏感、軸向力作用、齒根彎曲強度低等缺點，阻礙了承載能力和傳動精度的提高，難以滿足一些重要領(lǐng)域?qū)A弧齒輪傳動的要求。

有鑒于此，本發(fā)明旨在探索一種高性能的齒輪嚙合副，該嚙合副具有齒面間滑動率小、接觸強度大且承載能力高、無軸向力作用和跑合性能良好的優(yōu)點，能夠滿足高速、重載、大功率及高效率的傳動要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種基于曲線共軛的對稱弧面共軛曲線齒輪及其嚙合副，該齒輪嚙合副具有齒面間滑動率小、接觸強度大且承載能力高的優(yōu)點，能夠滿足高速、重載、大功率及高效率的傳動要求。

要實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明首先公開了一種基于曲線共軛的對稱弧面共軛曲線齒輪，該齒輪的齒廓曲線為圓弧，且所述齒廓曲線上由嚙合點構(gòu)成的接觸曲線的曲線方程為：

x=X(θ)y=Y(θ)z=f(θ)θ1≤θ≤θ2]]>

式中，θ為曲線參數(shù)角；θ₁,θ₂為接觸線取值范圍，即齒廓嚙入點處對應(yīng)的曲線參數(shù)角到嚙出點處對應(yīng)的曲線參數(shù)角；

齒廓曲面的圓心構(gòu)成的圓心曲線為接觸曲線沿齒廓曲面公法線方向的等距曲線，且圓心曲線的曲線方程為：