[發明專利]一種多齒廓嚙合圓柱齒輪傳動

有效

• 申請號: 201910906201.0
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110645319B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 黃海;厲海祥;羅齊漢
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: F16H1/04
• 分類號: F16H1/04;F16H55/08;F16H55/17
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

本發明涉及一種多齒廓嚙合圓柱齒輪傳動，包括一對嚙合的小齒輪(1)和大齒輪(2)，小齒輪(1)的端面工作齒廓曲線從齒頂到齒根的方向是由壓力角不同的漸開線(101)和漸開線(102)組成；大齒輪(2)的端面工作齒廓曲線從齒頂到齒根的方向分別由壓力角不同的漸開線(201)和漸開線(202)以及延長漸開線等距曲線(204)組成，漸開線(102)壓力角與漸開線(202)壓力角相同，漸開線(101)和漸開線(201)的壓力角不同。本發明的優點在于：1、可以防止嚙合過程中出現干涉，實現互換，并實現較高的端面重合度；2、可以保證傳動具有可分性，法向力恒定；3、齒輪不需要專用刀具加工，方便磨削加工；可提高齒輪的承載能力和降低噪聲。

技術領域

本發明涉及齒輪傳動技術領域，尤其涉及一種多齒廓嚙合圓柱齒輪傳動。

背景技術

目前工業上應用的圓柱齒輪傳動，可分為四種：擺線齒輪傳動、漸開線齒輪傳動、圓弧齒輪傳動和點線嚙合齒輪傳動。

擺線齒輪的工作齒廓是擺線。漸開線齒輪工作齒廓為一條漸開線。圓弧齒輪工作齒廓是圓弧。點線嚙合齒輪傳動中小齒輪工作齒廓是一條漸開線，大齒輪工作齒廓是一條漸開線和一條過渡曲線。

擺線齒輪互換性差，沒有可分性，法向力不恒定；漸開線齒輪承載能力低，制造精度要求高；圓弧齒輪沒有端面重合度，只能做成斜齒，對中心距誤差敏感，需要專用刀具，磨削加工困難；點線嚙合齒輪嚙合時，存在著干涉情況，降低接觸強度等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術存在的不足提供一種承載能力高，便于加工、互換性強的多齒廓嚙合圓柱齒輪傳動。

本發明所采用的技術方案為：一種多齒廓嚙合圓柱齒輪傳動，包括一對嚙合的小齒輪1和大齒輪2，其特征在于：

小齒輪1的端面工作齒廓曲線從齒頂到齒根的方向包括壓力角不同的漸開線101和漸開線102，兩者的分界點不超過節點3，

大齒輪2的端面工作齒廓曲線從齒頂到齒根的方向分別由漸開線201、漸開線202和延長漸開線等距曲線203組成，其中漸開線201壓力角與漸開線202的壓力角不同，兩者的分界點204不超過節點3；

其中，小齒輪1上的漸開線102壓力角與大齒輪2上的漸開線202壓力角相同，小齒輪1上的漸開線101和大齒輪2上的漸開線201的壓力角不同，該對齒輪在嚙合過程中有多對不同的壓力角漸開線端面齒廓嚙合，以及漸開線與延長漸開線等距曲線嚙合，構成為多齒廓嚙合圓柱齒輪傳動。

按上述技術方案，在所述小齒輪1上位于齒根處還設有端面工作齒廓曲線：延長漸開線等距曲線103，所述延長漸開線等距曲線103與漸開線102光滑過渡連接，在該對齒的嚙合過程中，在端面有不同壓力角的漸開線嚙合、相同壓力角的漸開線嚙合，以及延長漸開線等距曲線與漸開線嚙合三種齒廓嚙合形式，構成多齒廓嚙合圓柱齒輪傳動。

按上述技術方案，兩者的傳動比大于或等于2，小齒輪1的變位系數在-0.5到1之間，大齒輪2的變位系數小于或等于-1。

按上述技術方案，兩者的傳動比小于2，小齒輪1的變位系數在-1到0之間，大齒輪2的變位系數在-1.5到-0.5之間。

按上述技術方案，齒輪包括直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和人字形圓柱齒輪。

本發明所取得的有益效果為：

1、一個齒輪的端面齒廓包含壓力角不同的兩條漸開線，可以防止嚙合過程中出現干涉；方便在設計中實現互換性，并實現合理的端面重合度。

2、兩個齒輪具有相同壓力角的漸開線齒廓，可以保證傳動具有可分性；法向力恒定；

3、只要保證小齒輪的漸開線102和大齒輪的漸開線202的壓力角與普通漸開線齒輪壓力角相同，則齒輪不需要專用刀具加工，磨削加工也很方便；