[發明專利]人字齒傳動與齒圈聯軸器組件

有效

• 申請號: 201310594830.7
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103557242A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 左晃;張躍春;劉平;周洪波;肖亮
• 申請（專利權）人: 株洲高精傳動技術有限公司
• 主分類號: F16D3/18
• 分類號: F16D3/18
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明涉及一種燃機傳動領域，具體涉及人字齒傳動與齒圈聯軸器組件。

背景技術

在現有燃機傳動領域，人字齒傳動由于裝配的需要，須將內齒圈分成兩部分，再通過齒圈聯軸器將分開的兩部分連接起來。目前廣泛采用德國設計的STOECKICHT連接方案，如圖2所示，即兩個內齒圈的外花鍵與一個連接環的內花鍵連接，連接環的外花鍵與內齒圈安裝座連接。STOECKICHT連接方案在軸向力的作用下將產生彎曲變形，導致齒輪齒向載荷分布不均。而且由于此設計方案存在中間連接環節，也導致徑向尺寸大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種結構更緊湊且能使嚙合部位達到良好的均載效果，從而提高人字齒傳遞系統功率密度的人字齒傳動與齒圈聯軸器組件。

本發明的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的人字齒傳動與齒圈聯軸器組件，包括人字齒外齒輪、左半內齒圈、右半內齒圈和內齒圈安裝座，所述人字齒外齒輪分別與左半內齒圈和右半內齒圈嚙合，所述左半內齒圈和右半內齒圈經過一個外花鍵與內齒圈安裝座連接。

在一個優選的實施例中，所述外花鍵由左半外花鍵和右半外花鍵組成，左半外花鍵與左半內齒圈連接，右半外花鍵與右半內齒圈連接。外花鍵由兩部分組成，兩部分分別連接左半內齒圈和右半內齒圈，方便安裝。

在一個在優選的實施例中，外花鍵的外側分別設有左鋼絲擋圈和右鋼絲擋圈。左鋼絲擋圈和右鋼絲擋圈起到防止外花鍵竄動的作用，使結構更穩定。

在一個實施例中，左半內齒圈、右半內齒圈所受的齒輪嚙合軸向分力指向中部；左半內齒圈和右半內齒圈分別在僅承受齒輪嚙合力、花鍵嚙合力和軸向力的作用下，能夠達到力和力矩平衡。減少了連接環，結構更緊湊和合理。達到嚙合點位置局部受力平衡，避免嚙合部位出現彎曲變形，實現良好的均載效果。

在一個實施例中，設計的人字齒輪螺旋角β、法向壓力角α_n、嚙合點與同側的外花鍵作用點之間的縱向距離與橫向距離分別為H與L，則滿足下式：tanα_n·L＝sinβ·H。通過合理設計尺寸匹配結構，實現良好的均載效果，提高人字齒傳遞系統功率密度的目的。

與現有技術相比，本發明的人字齒傳動與齒圈聯軸器組件具有以下優點：左、右半內齒圈直接與內齒圈安裝座直接連接，不存在中間的連接環，減小了徑向尺寸和零部件使用數量，節約了材料和成本，提高了裝置的功率密度。左、右半內齒圈所受的齒輪嚙合力軸向分力指向中部；左半內齒圈和右半內齒圈分別在僅承受齒輪嚙合力、花鍵嚙合力和軸向力的作用下，能夠力和力矩平衡，不承受附加的彎矩，改善了齒輪嚙合的狀況，提高了傳動的平穩性，減少了噪聲和振動。

附圖說明

圖1所示是本發明的人字齒傳動與齒圈聯軸器組件的一種具體實施例。

圖2所示是現有技術的人字齒傳動與齒圈聯軸器組件的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示為本發明的人字齒傳動與齒圈聯軸器組件的一種具體實施例。在該實施例中，人字齒傳動與齒圈聯軸器組件通過人字齒外齒輪1與右半內齒圈2和左半內齒圈6嚙合傳遞載荷，通過右半內齒圈2和左半內齒圈6上的外花鍵與齒圈安裝座4連接，減少了中間連接零件；左鋼絲擋圈5和右鋼絲擋圈3設在齒圈安裝座4與外花鍵7和8之間，為了安裝方便，外花鍵由左半外花鍵7和右半外花鍵8構成，左鋼絲擋圈5和右鋼絲擋圈3對左半外花鍵7和右半外花鍵8起到限位作用。根據實際工作的旋轉方向，選擇人字齒的齒輪旋向，如使左半內齒圈的受到的嚙合軸向分力F_al向右，右半內齒圈的受到的嚙合軸向分力F_ar向左，并通過合理的設計齒輪螺旋角β、法向壓力角α_n、圖1中尺寸H和L，使其滿足下式：

tanα_n·L＝sinβ·H??????????????(1)即能滿足內齒圈2和6的彎矩和力的平衡，在外花鍵連接時不產生附加彎矩。

對于左半部分：

根據左半內齒輪力的平衡方程有：

F_alo＝F_al?????????????????(2)

F_rlo＝F_rl????????????????(3)

式中：

F_alo：左、右半內齒圈6和2接觸表面方向力與鋼絲擋圈5和3的合力。