[實用新型]一種S形齒輪

有效

• 申請號: 201520349779.8
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN204692516U
• 公開（公告）日: 2015-10-07
• 發明（設計）人: 李雄斌
• 申請（專利權）人: 重慶洋迪機電有限公司
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

技術領域

本實用新型涉及機械傳動技術，具體涉及一種齒輪。

背景技術

齒輪是現代機械傳動中的常用零部件，而現在最常使用的是漸開線齒輪。設計漸開線齒輪，一般要先確定齒數、模數和分度圓直徑，然后必須經過復雜的設計才能最終確定出齒輪的形狀，加工復雜，對加工精度要求較高。如圖1所示，漸開線齒輪的齒（1）和漸開線齒輪的齒槽（2）因為要滿足漸開線齒輪嚙合的連續性，漸開線齒輪的齒（1）和齒槽（2）一般都不會比較平緩，齒（1）和齒槽（2）在齒輪端面的嚙合僅為點接觸，兩個齒輪之間的嚙合僅為線接觸。因為兩齒嚙合時是線接觸，接觸面積小，齒（1）單位面積上存在應力集中，極易使齒（1）因受沖擊過大而折斷。同理，因為漸開線齒輪在嚙合時，兩個齒輪的接觸面積有限，導致齒輪間的扭矩傳遞能力也十分有限。

實用新型內容

本實用新型解決的問題是：漸開線齒輪加工精度要求高，加工復雜且齒輪扭矩傳遞能力小的問題。

本實用新型所采用的技術方案是：一種S形齒輪，包括齒和齒槽，所述齒和所述齒槽的端面形狀均為半圓，所述齒為向外凸起的弧面結構，所述齒槽為向內凹的弧面結構，所述齒與所述齒槽的形狀相匹配。

工作原理：兩個齒輪嚙合時，圓弧形的齒和齒槽之間相互嚙合，在轉動過程中兩齒輪的嚙合為面接觸，傳動扭矩大。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：1.與傳統漸開線齒輪比較，結構簡單，設計容易，不需要復雜的計算，齒形檢測容易。2.因為齒和齒槽的端面均為半圓，半圓這種規則形狀方便成型加工，且成品率高，有效減少了加工成本。3.齒和齒槽的形狀相匹配，其弧線彎曲度相同，嚙合時兩個齒輪的齒和齒槽充分接觸，兩個齒輪之間為面接觸，有效增加了兩個齒輪之間的接觸面積，無應力集中，使齒因受力均勻而不易折斷，同時兩個齒輪之間傳遞扭矩較大。

本實用新型齒輪適用于大扭矩、高精度的傳動機構和減速機，特別適用于高精密RV減速器和諧波減速器、汽車、航空、醫療、自動化等各種行業。

優選地，所述齒槽底部與所述齒頂部的切線距分度圓上的切線距離相等且平行，方便齒輪在轉動時能夠快速匹配和更好地嚙合。

優選地，所述齒與所述齒槽的半徑相等，方便兩個齒輪在嚙合時齒和齒槽充分接觸，增大兩個齒輪的接觸面積，減小齒單位面積內的受力大小，增大兩個齒輪之間的扭矩傳遞能力。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明：

圖1為現有漸開線齒輪的局部示意圖；

圖2為本實用新型齒輪的局部示意圖；

圖3為本實用新型齒輪的設計步驟圖；

圖4為本實用新型齒輪的設計步驟圖；

圖5為本實用新型齒輪的設計步驟圖。

圖中附圖標記為：漸開線齒輪的齒1，漸開線齒輪的齒槽2，小圓3、齒4、齒槽5。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明，但不作為對本實用新型的限定。

如圖2所示，一種S形齒輪，包括齒4和齒槽5，齒4和齒槽5的端面形狀均為半圓，齒4為向外凸起的弧面結構，齒槽5為向內凹的弧面結構，齒4與齒槽5的形狀相同。齒槽5底部與齒4頂部的切線距分度圓上的切線距離相等且平行，方便齒輪在轉動時能夠快速匹配和更好地嚙合。齒4與齒槽5的半徑相等，方便兩個齒輪在嚙合時齒4和齒槽5充分接觸，增大兩個齒輪的接觸面積，減小齒單位面積內的受力，增大兩個齒輪之間的扭矩傳遞能力。

S形齒輪形成的步驟如圖3、圖4和圖5所示：

（a）先畫出直徑為100mm的分度圓，預定齒輪的齒數為30，用齒數30乘以4得到120，在分度圓上畫出平均分布的120個點；

（b）以分度圓上任一個點為圓心，以相鄰的點之間的距離為半徑，在分度圓上作出60個彼此相切的小圓3；

（c）去掉相鄰兩個小圓3被分度圓分別分開在不同側的弧線，使兩個小圓的剩余部分連接形成S形曲線，其中齒4和齒槽5為相同半徑的弧形；

（d）依次去掉其余小圓3的弧形，使得分度圓上形成多個S形曲線，S形曲線的數量等于30，去掉分度圓的圓弧，由30個S形曲線連接而成的曲線即為齒輪的輪廓線。