[實(shí)用新型]一種漸變齒厚式齒輪

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320421637.9
• 申請(qǐng)日: 2013-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203348480U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯寧;彭方;許麗華;朱良銀;吳宏;朱永進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山精一工程機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): F16H55/17
• 分類號(hào): F16H55/17
• 代理公司: 馬鞍山市金橋?qū)＠碛邢薰?34111
• 代理人: 阮愛(ài)農(nóng)

技術(shù)領(lǐng)域

本新型屬于回轉(zhuǎn)支承及相配套小齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)

回轉(zhuǎn)支承（也稱轉(zhuǎn)盤(pán)軸承）作為工程機(jī)械和建筑機(jī)械的重要基礎(chǔ)元件，是一切兩部分之間需作相對(duì)回轉(zhuǎn)、又需要同時(shí)承受軸向力、徑向力、傾覆力矩的機(jī)械所必需的重要傳力元件，除為挖掘機(jī)、塔吊、汽車吊及各類起重機(jī)配套外，還廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、輕工機(jī)械、港口機(jī)械、冶金機(jī)械、醫(yī)療機(jī)械、工業(yè)機(jī)器人、隧道掘進(jìn)機(jī)、堆取料機(jī)、游藝設(shè)備、導(dǎo)彈發(fā)射架、雷達(dá)天線等領(lǐng)域。目前，90%以上的回轉(zhuǎn)支承都采用漸開(kāi)線直齒輪傳動(dòng)方式，相配套的小齒輪懸臂安裝，因此斷齒是回轉(zhuǎn)支承及配套小齒輪失效的主要原因。經(jīng)有關(guān)資料分析，造成斷齒的主要原因是：在傾覆力矩的作用下，回轉(zhuǎn)支承會(huì)產(chǎn)生變形，加上回轉(zhuǎn)支承本身存在游隙，懸臂安裝的小齒輪對(duì)回轉(zhuǎn)支承的齒輪上部進(jìn)行擠壓造成回轉(zhuǎn)支承早期斷齒。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅挖掘機(jī)后市場(chǎng)回轉(zhuǎn)支承的斷齒率即達(dá)到5%，因此需要對(duì)齒輪副進(jìn)行改進(jìn)以解決早期斷齒問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是提供一種新型的回轉(zhuǎn)支承齒輪或配套小齒輪，它可以避免回轉(zhuǎn)支承齒輪及配套小齒輪出現(xiàn)早期斷齒問(wèn)題，從而提高回轉(zhuǎn)支承及配套小齒輪的工作性能和使用壽命。

本實(shí)用新型一種漸變齒厚式齒輪，齒輪的上端面至下端面的齒厚隨著每處截面齒輪的變位系數(shù)不同而不同，變位系數(shù)與齒寬成一定的函數(shù)關(guān)系，每處截面的齒頂圓與齒根圓也隨之變化。

其中，變位系數(shù)與齒寬成一定的函數(shù)關(guān)系，以齒輪的下端面作為基準(zhǔn)，齒輪任一截面位置齒輪的變位系數(shù)計(jì)算方法如下：????????????????????????????????????????????????

式中——任一截面位置齒輪的變位系數(shù)；

???——基準(zhǔn)齒輪的變位系數(shù)；

——常量系數(shù)，取值范圍-2~+2；

h——任一截面距離基準(zhǔn)齒輪在齒寬方向的距離（mm）；

b——指數(shù)，取值范圍0<b<2。

本新型齒輪是將回轉(zhuǎn)支承的齒輪或相配套的小齒輪由漸開(kāi)線直齒變成漸變齒厚式齒輪，即漸變齒厚式齒輪的上端面至下端面之間的齒輪厚度是按一定規(guī)律不斷變化的，也就是本新型齒輪是由一系列相同模數(shù)m、齒數(shù)z、壓力角α，不同變位系數(shù)的漸開(kāi)線齒輪疊加在一起組成的齒輪（其中，系列齒輪的齒頂圓、齒根圓根據(jù)模數(shù)、齒數(shù)、變位系數(shù)可計(jì)算得出）。

?本新型的有益效果是：（1）懸臂安裝的小齒輪由于受到傾覆力矩而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，小齒輪的上端面與回轉(zhuǎn)支承齒輪的上端面之間產(chǎn)生擠壓。本新型齒輪上端面的齒厚較下端面的齒厚（即基準(zhǔn)齒輪）小，齒頂圓也小于基準(zhǔn)齒輪，減小量抵消偏轉(zhuǎn)值，在回轉(zhuǎn)支承使用早期可避免小齒輪對(duì)回轉(zhuǎn)支承齒輪的擠壓，有效解決回轉(zhuǎn)支承齒輪及小齒輪的早期斷齒問(wèn)題；（2）在受到傾覆力矩而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，新型齒輪與另一齒輪嚙合時(shí)避免了擠壓，接近于兩個(gè)直齒齒輪正常嚙合，因此，漸變齒厚齒輪可有效改善齒輪嚙合時(shí)小齒輪對(duì)回轉(zhuǎn)支承齒輪擠壓產(chǎn)生的應(yīng)力集中，提高齒輪的強(qiáng)度及使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是漸變齒厚式小齒輪的示意圖；

圖2是漸變齒厚齒輪式回轉(zhuǎn)支承的示意圖；

其中，1：回轉(zhuǎn)支承外齒圈；2：滾動(dòng)體；3：隔離塊；4：密封皮；5：回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈；

圖3是當(dāng)=0、指數(shù)b為不同值時(shí)，變位系數(shù)的變化曲線圖。

具體實(shí)施方式

從圖1、圖2可知，本新型一種漸變齒厚式齒輪，齒輪的上端面至下端面的齒厚隨著每處截面齒輪的變位系數(shù)不同而不同，變位系數(shù)與齒寬成一定的函數(shù)關(guān)系，每處截面的齒頂圓與齒根圓也隨之變化。

變位系數(shù)與齒寬成一定的函數(shù)關(guān)系，以齒輪的下端面作為基準(zhǔn)，齒輪任一截面位置齒輪的變位系數(shù)計(jì)算方法如下：

式中——任一截面位置齒輪的變位系數(shù)；

???——基準(zhǔn)齒輪的變位系數(shù)；

——常量系數(shù)，取值范圍-2~+2；

h——任一截面距離基準(zhǔn)齒輪在齒寬方向的距離；

b——指數(shù)，取值范圍0<b<2。

其中，齒輪上端面位置的變位系數(shù)計(jì)算方法如下：

式中₁——上端面齒輪的變位系數(shù)；

???——基準(zhǔn)齒輪的變位系數(shù)；

——常量系數(shù)，取值范圍-2~+2；

H——全齒寬（mm）；

b——指數(shù)，取值范圍0<b<2。