[實(shí)用新型]一種減小熱變形的單斜齒齒輪

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220271487.3
• 申請(qǐng)日: 2012-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN202628999U
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于生力;馬欣;牛大勇;郭慶豐;孫麗莉;韓冰;陳妍;張躍霞;郭九梅;王麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)齒輪壓縮機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): F16H55/17
• 分類號(hào): F16H55/17
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及高速、重載的齒輪，具體地說(shuō)是一種減小熱變形的單斜齒齒輪。

背景技術(shù)

如圖1所示，在高速、重載的單斜齒齒輪設(shè)計(jì)中，隨著產(chǎn)品的參數(shù)越來(lái)越高，輪齒的彎曲、扭轉(zhuǎn)及熱變形較大，使輪齒溫度升高，接觸面積降低，增加了耗功，使齒輪的實(shí)際傳遞功率能力減小；輕則輪齒溫度高，造成油煙多、噪音大，重則造成齒輪失效。

齒輪的輪齒由于受到載荷作用，會(huì)產(chǎn)生一定的彎曲變形、扭轉(zhuǎn)變形等。

彎曲變形：

齒寬范圍內(nèi)的最大彎曲變形為δ_b＝φ_d⁴K_iK_γW_t(12η-7)/(6πE)，

δ_b為彎曲變形量；

φ_d為寬徑比，φ_d＝b/d，b為齒輪有效齒寬，d為齒輪分度圓直徑；

K_i為考慮齒輪內(nèi)孔影響的系數(shù)，K_i＝[1-(d_i/d)⁴]^-1，d_i為齒輪內(nèi)孔直徑；

K_γ為考慮徑向力影響的系數(shù)，K_γ＝1/cos²α_t，α_t為端面壓力角；

η為軸承跨距和齒寬的比值，η＝L/b，L為軸承跨距；

E為齒輪材料的彈性模量，對(duì)于鋼制齒輪，可取E＝2.06X10⁵N/mm²；

W_t為單位齒寬載荷(N/mm)。

扭轉(zhuǎn)變形：

齒寬范圍內(nèi)的最大扭轉(zhuǎn)變形為δ_t＝4φ_d²K_iW_t/(πG)，

δ_t為扭轉(zhuǎn)變形量；

G為切變模量，對(duì)于鋼制齒輪，可取G＝7.95X10⁴N/mm²。

由此可見，在分度圓直徑d、軸承跨距L不變的情況下，有效齒寬不變，輪齒的彎曲、扭轉(zhuǎn)變形也不變。

齒輪在工作時(shí)，嚙合齒面間由于摩擦而產(chǎn)生熱量，從而引起齒輪的熱變形。對(duì)于高速單斜齒齒輪傳動(dòng)，由于傳遞的功率大、產(chǎn)生的熱量多，熱變形對(duì)齒輪的影響也會(huì)比較大。

高速齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由高速旋轉(zhuǎn)齒輪的齒面滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦造成的齒輪嚙合損失轉(zhuǎn)化成大量的熱能，這些熱能與潤(rùn)滑油的內(nèi)部冷卻結(jié)合在一起，形成處于平衡狀態(tài)的高速齒輪的不均勻的溫度場(chǎng)，從而導(dǎo)致齒輪的齒面受熱不均，發(fā)生熱變形。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述齒輪齒面受熱不均、發(fā)生熱變形的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種減小熱變形的單斜齒齒輪。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型在齒輪的輪齒上，沿圓周徑向開有凹槽。

其中：所述凹槽開設(shè)在輪齒齒寬方向的中間，該凹槽將其兩側(cè)的輪齒徹底斷開；所述凹槽的槽底低于輪齒的齒根圓；所述凹槽的槽寬為10～20mm。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：

1.本實(shí)用新型對(duì)齒輪的彎曲、扭轉(zhuǎn)、熱變形進(jìn)行了詳細(xì)的分析，在單斜齒齒輪的中間開設(shè)凹槽，降低齒面溫度，減小熱變形。

2.本實(shí)用新型完全滿足齒輪參數(shù)越來(lái)越高的需要，大大提高了高線速度齒輪的可靠性、安全性，使齒輪的設(shè)計(jì)水平提高一步。

3.本實(shí)用新型突破了現(xiàn)有單斜齒齒輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，可以在大功率、高轉(zhuǎn)速的條件下，減小齒輪箱中心距，從而降低成本，這種方法應(yīng)用在線速度較高的齒輪上，效果較好。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有單斜齒齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型安裝在齒輪箱上的裝配圖；

圖4為現(xiàn)有單斜齒齒輪齒向溫度分布圖；

圖5為本實(shí)用新型齒輪齒向溫度分布圖；

其中：1為齒輪，2為齒輪軸，3為凹槽，4為齒輪箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。