[實用新型]一種圓弧端齒的齒根過渡結構

有效

• 申請號: 201420609967.5
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN204201000U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 崔海濤;李愛民;李奇璇;黃發
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F16H55/08
• 分類號: F16H55/08
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域：

本實用新型涉及一種圓弧端齒結構，尤其涉及一種圓弧端齒的齒根過渡結構。

背景技術：

圓弧端齒是端齒盤的一種特殊結構形式，是一種具有自動定心功能的精密分度定位元件，同時也是機床分度設備和重載設備傳動裝置的關鍵部件。由于圓弧端齒連接結構具有安裝、拆卸方便，結構緊湊，互換性好等優點，所以廣泛的應用于飛機、輪船、火車等大功率設備的動力裝置連接和傳動裝置上面，這些各種廣泛使用的高應力結構，要求圓弧端齒具有較長的使用壽命。然而傳統的圓弧端齒齒根過渡圓弧處存在嚴重的應力集中現象，嚴重的影響了圓弧端齒的使用壽命。

針對以上技術不足，對圓弧端齒結構的齒根過渡結構進行改進，以緩解齒根應力集中現象，提高端齒盤結構的使用壽命。

實用新型內容：

本實用新型的目的是提供一種圓弧端齒的齒根過渡結構，緩解圓弧端齒根部的應力集中狀況，從而提高其使用壽命。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種圓弧端齒的齒根過渡結構，所述圓弧端齒包括相互嚙合的凸齒件和凹齒件，所述凸齒件和凹齒件均包括有端齒、端齒槽以及壓力承載面，所述端齒基本齒條的法向輪廓構成圓弧端齒的基本齒廓，所述凸齒件的端齒槽和凹齒件的端齒在軸向預緊力的作用下相互壓緊于壓力承載面，所述端齒槽包括齒底，所述齒根過渡結構位于端齒槽的齒底和壓力承載面之間，所述圓弧端齒基本齒廓中，齒根過渡結構由與齒底相切連接的第一圓弧、作為壓力承載面延長部分的直線段以及與直線段相切連接的第二圓弧組成，所述第一圓弧和第二圓弧相切連接于一起。

進一步地，所述圓弧端齒基本齒廓中端齒槽的齒底與壓力承載面之間的倒角過渡圓弧形成了傳統單圓弧，所述第一圓弧的半徑大于傳統單圓弧半徑，所述第二圓弧的半徑小于傳統單圓弧的半徑。

進一步地，所述圓弧端齒基本齒廓中第一圓弧與齒底的連接切點為傳統單圓弧與齒底的切點，所述直線段與壓力承載面的連接切點為傳統單圓弧與壓力承載面的切點。

進一步地，所述圓弧端齒基本齒廓中第一圓弧的圓心X軸坐標與傳統單圓弧圓心的X軸坐標相同。

本實用新型具有如下有益效果：

(1)本實用新型針對圓弧端齒基本齒廓中齒底和壓力承載面之間的圓弧過渡提出了直線圓弧多段組合過渡形式，與傳統的單圓弧過渡形式相比，在不改變圓弧端齒其他結構的前提下，僅將傳統過渡圓弧替換成本實用新型的過渡結構，即可緩解齒根過渡圓弧處的應力集中狀況，提高圓弧端齒的使用壽命，同時還可以減輕圓弧端齒結構的重量；

(2)此外，采用直線圓弧多段組合過渡結構，可以使齒根過渡圓弧與壓力承載面的切點位置相對于傳統過渡形式的切點位置向齒底方向移動，進而壓力承載面的直線段部分可相對于傳統結構加長，也即接觸面積可以增加，從而可以降低接觸面平均擠壓應力。

附圖說明：

圖1為圓弧端齒的凸齒件和凹齒件嚙合位置關系示意圖。

圖2為圓弧端齒的端齒和端齒槽相互嚙合時的基本齒廓局部圖。

圖3為圖2中基本齒廓局部圖的E部放大示意圖。

圖4為本實用新型圓弧端齒的齒根過渡結構的設計示意圖。

其中：1-凸齒件；2-凹齒件；3-壓力承載面；4-傳統單圓弧；5-第一圓弧；6-第二圓弧；7-直線段；10-齒底。

具體實施方式：

請參照圖1至圖3所示，圓弧端齒包括相互嚙合的凸齒件1和凹齒件2，凸齒件1和凹齒件2均包括有端齒、端齒槽以及壓力承載面3，端齒基本齒條的法向輪廓構成圖2所示的圓弧端齒基本齒廓，凸齒件1的端齒槽和凹齒件2的端齒在軸向預緊力的作用下相互壓緊于壓力承載面3，凸齒件1的端齒槽包括齒底10，齒根過渡結構位于端齒槽的齒底10和壓力承載面3之間。所述圓弧端齒基本齒廓中，其中齒根過渡結構由與齒底10相切連接的第一圓弧5、作為壓力承載面延長部分的直線段7以及與直線段7相切連接的第二圓弧6組成，第一圓弧5和第二圓弧6相切連接于一起。圖3中的傳統單圓弧4為傳統結構中的過渡圓弧結構，其圓心為點O，傳統單圓弧4與凸齒件1的齒底10相切于切點A，與壓力承載面3相切于切點D。

本實用新型中的齒根過渡結構，在圓弧端齒基本齒廓中，是由半徑不同的兩個過渡圓弧及一直線段組成，如圖3中的圓弧AB(即第一圓弧5)、與圓弧AB連接于一起的圓弧BC(即第二圓弧6)、與圓弧BC連接于一起的線段CD(即直線段7)，其中圓弧AB的半徑大于圓弧BC的半徑，且圓弧AB的圓心位于點O₁，圓弧BC的圓心位于點O₂。