[發明專利]一種非漸開線齒面、少齒高強度直齒錐齒輪及其加工方法

在審

• 申請號: 201710949773.8
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107654610A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 孟江濤;梅利紅;劉澤虎
• 申請（專利權）人: 洛陽華冠齒輪股份有限公司
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17;F16H55/08;G06F17/50;B23F5/20
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于齒輪制造技術領域，具體涉及一種非漸開線齒面、少齒高強度直齒錐齒輪及其加工方法。

背景技術

傳統的直齒錐齒輪，不論是刨齒機刨齒成形還是近凈成形精密鍛造，其齒面均為漸開線齒形，因受漸開線方程及漸開線的生成原理所限，其最終設計成型的直齒錐齒輪齒數不得少于9齒，一旦少于9齒，其生成的漸開線齒面與直齒錐齒輪的齒根圓圓錐面過渡處，根切嚴重。其齒形若以刨齒機刨齒成形，則因成形齒輪根切嚴重，齒根處強度明顯降低；其齒形若以數控銑加工成形，則因齒輪根切嚴重，無法銑削，若一對嚙合齒輪的齒頂、齒根以大圓角過渡，雖能夠銑削成形，但齒輪的重合度系數明顯小于1，則嚙合傳動時，噪音增大；一對齒輪，要想保證其有足夠長的壽命，就必須保證每個齒有足夠的強度，且傳動平穩。故設計、制造一種特殊齒形、少齒高強度齒輪，以適應高端裝備及飛速發展的汽車制造業，對直齒錐齒輪所期冀的高強度、低噪音、輕量化、長壽命，就顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，而提供一種高強度、低噪音、輕量化、長壽命的非漸開線齒面、少齒高強度直齒錐齒輪。

本發明的目的是這樣實現的：非漸開線齒面、少齒高強度直齒錐齒輪，它包括行星齒輪、半軸齒輪，所述的行星齒輪與半軸齒輪之間嚙合連接，所述的行星齒輪和半軸齒輪，均為直齒錐齒輪，其齒數比為7∶10。

本發明是為了提高直齒錐齒輪的使用壽命，在不加大原來輪系裝配空間的前提下，通過提升直齒錐齒輪每個齒的強度，來達到整個齒輪強度的提高，進而延長齒輪的使用壽命。

為達到上述目的，只有增大每個齒的齒厚，使每個齒的剛度和強度都顯著提升，進而達到整個齒輪強度的提高，使剛性也明顯加強，使齒輪的使用壽命得到提高。

本發明的加工方法為：1、依據決定一對齒輪大小和弧齒厚的基本計算公式：分度圓直徑d＝mz，弧齒厚s＝m(π/2+2X1tanα+Xs1)，要想增大弧齒厚s，在其它系數及常數不變情況下，只有增大齒輪的壓力角α和模數m，但壓力角的增大對齒厚的影響微乎其微，故只能增大齒輪的模數m。因齒輪又受裝配空間不變的前提局限，只能減少齒數z。2、本發明是非漸開線齒面、少齒高強度直齒錐齒輪，因屬于非漸開線齒面，只能通過三維造型，生成三維實體及衍生出的程序，在高速數控銑上直接銑削加工少齒高強度齒輪，或銑削加工出少齒高強度齒輪的型腔，通過精密凈成型的方法，生產出該型高強度齒輪。

本發明是非漸開線齒面的少齒齒輪，所述的行星齒輪和半軸齒輪，均為直齒錐齒輪，其齒數比為7∶10。

本發明是新型的錐齒齒面產生，使得能夠通過減少齒數、加大模數，進而達到增加直齒錐齒輪齒厚的目的，同時加大了一對齒輪的有效嚙合高度，使得重合度系數遠大于1.36，保證了一對齒輪傳動的平穩性，降低嚙合傳動過程中的噪音。

本發明是非漸開線齒面、少齒高強度直齒錐齒輪，因齒數減少，模數加大，進而齒厚增大，故傳動效率高，傳動扭矩大，單個齒的強度和剛度均提高，整個齒輪的壽命及輪系使用壽命均得到延長。

本發明的有益效果：該非漸開線齒面、少齒高強度直齒錐齒輪的批量生產，一改傳統的直齒錐齒輪強度不足、經常損壞的被動局面，使齒輪乃至輪系等相關部件的壽命得到延長，得到終端用戶的一致好評。同時，在滿足一定輸入扭矩、滿足齒輪承載強度情況下，可減小齒輪尺寸，減小安裝空間，為齒輪及輪系的輕量化打下基礎；當裝配空間一定情況下，采用該高強度齒輪，齒輪壽命延長，噪音減小，整個輪系壽命得到提升，降低整體使用成本。

附圖說明

圖1是非漸開線齒面、少齒高強度齒輪的嚙合裝配圖。

圖2是圖1非漸開線齒面、少齒高強度齒輪的行星齒輪的示意圖。

圖3是圖1非漸開線齒面、少齒高強度齒輪的半軸齒輪的示意圖。

在圖1、圖2、圖3中，1——行星齒輪，2——半軸齒輪。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的說明。

實施例1

如圖1、2、3所示，非漸開線齒面、少齒高強度直齒錐齒輪，它包括行星齒輪1、半軸齒輪2，所述的行星齒輪1與半軸齒輪2之間嚙合連接，所述的行星齒輪1和半軸齒輪2，均為直齒錐齒輪，其齒數比為7∶10。

本發明是為了提高直齒錐齒輪的使用壽命，在不加大原來輪系裝配空間的前提下，通過提升直齒錐齒輪每個齒的強度，來達到整個齒輪強度的提高，進而延長齒輪的使用壽命。