[其他]環形齒輪/小齒輪設計

無效

• 申請號: 86105601
• 申請日: 1986-07-28
• 公開（公告）號: CN86105601A
• 公開（公告）日: 1987-11-11
• 發明（設計）人: 克拉格·布里恩·安德森;喬治·溫費爾德·沃爾默
• 申請（專利權）人: 伊頓公司
• 主分類號: F16H3/02
• 分類號: F16H3/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉文志

本發明涉及重載傳動軸用環形齒輪/小齒輪的傳動齒輪組設計，更具體地說，涉及到一族或一列這樣的齒輪組設計，其中所包括的唯一的一個環形齒輪裝置可同特殊設計的小齒輪系列中的任何一個結合使用，而此系列中的每個部件都采用一個具有不同齒數的小齒輪。

在既有工藝中，利用小齒輪/環形齒輪的齒輪組之重載傳動軸的直角傳動系列已屬周知，例如可以參看美國專利號：3265173、4018097、4046210、4050534和4263834、其中所公開的內容已吸收入本專利說明書中作為參考。這類齒輪組通常為熟知的螺旋傘齒輪或準雙曲面齒輪型。

對于設計出具有相似的最大轉矩但有不同傳動比的一系列或一族齒輪組也已經充分公知。例如，既有工藝中周知的一系列傳動軸利用了齒數各不相同（即6、7、8與9）的一系列小齒輪，以嚙合節徑（即16-1/2英寸）與齒數（即39）已給定的一系列環形齒輪，用來提供多種輸入軸對輸出軸之比（6.50∶1;5.57∶1;4.88∶1以及4.33∶1）。

在設計這樣的一系列或一族齒輪組時，每種比值都用到了唯一的一個經特殊設計而有同一特定結構的小齒輪恰當嚙合的環形齒輪。恰當地嚙合就是說，要在傳動與從動（即傳動與惰力運動）兩種運行方式中，于額定載荷下的一段允許時間內以最低噪聲工作。例如，設計成與7齒小齒輪恰當嚙合的39齒環形齒輪（即“7/39”環形齒輪），就不同于設計成與8齒小齒輪恰當嚙合的39齒環形齒輪（即“8/39”，環形齒輪），而且也不會恰當地嚙合6、8或9齒的小齒輪。

盡管既有工藝的環形齒輪/小齒輪之齒輪組族或系列中各齒輪組是以一種非常滿意的方式運行，但這種設計與制造齒輪組的方法從經濟上看是不合算的，特別是對于那些較大型而制造成本又較高的環形齒輪，這種不合算反映在與重載傳動軸有關的體積、各種尺寸與比例上（這就是說，傳動軸用到了重型運貨車、不在公路上運輸的施工運載工具等等）。

本發明通過下述措施使既有工藝的上述缺點得以克服或最小化，即提供一族或一系列環形齒輪/小齒輪之齒輪組的齒輪齒設計，可使一公用的例如一種16-1/2英寸39齒的環形齒輪，恰當地嚙合例如從6齒、7齒、8齒和9齒的小齒輪中任選的一種，而給出一族或一系列只需要一個環形齒輪和一批小齒輪的齒輪組（即6/39、7/39、8/39與9/39）。

上述目的是依下述方法實現的，即選取一族環形齒輪/小齒輪的齒輪組，其中包括一尺寸（例如16-1/2英寸節徑）與齒數（例如39）經選定的環形齒輪，以及一批（通常為3或4個）不同齒數，例如6、7、8與9）的小齒輪，后者與前者嚙合并確定出可選擇的一列比值（分別為6/39，7/39，8/39與9/39或6.50∶1，5.57∶1，4.88∶1與4.33∶1）。然后選擇一基本比齒輪組，例如可選7/39或6/39的齒輪組。如下面將會討論到的，在從優選定的實施例中， 采用了具有齒數最少或齒數與最少者緊鄰的小齒輪的齒輪組。常規設計的或基本是常規設計的基本比環形齒輪，此時將用作為這族齒輪組的公用環形齒輪。也將用到常規設計的基本比小齒輪。這一族中的其余小齒輪然后將按照特定的方式，通過修正基圓錐直徑（以獲得一恒定系列的壓力角，傳動的與惰力運動的）、齒根錐角和/或齒面角，而據傳統設計加以修正。如所周知，基圓錐直徑等于節徑乘以壓力角的余弦。

在非真實漸開線型齒輪裝置，例如Formate型齒輪裝置中，對刀片的幾何構型和/或切削機械裝置作了調整，以便獲得所需的壓力角。

因此，本發明的一個目的即在于提供一種重載傳動軸的環形齒輪/小齒輪之齒輪組的輪齒設計準則，允許將一個公用環形齒輪與一系列不同齒數的小齒輪結合使用，便于較經濟地生產齒輪組系列。

本發明之上述目的和其他之目的與優點，可通過對照附圖來詳細閱讀本說明書而弄清。

圖1為采用了環形齒輪/小齒輪傳動齒輪組的，一種典型的既有工藝中重載傳動軸的部分剖面圖。

圖2A與2B分別說明既有工藝中螺旋傘與準雙曲面環形齒輪/小齒輪的傳動齒輪組。

圖3示明了一種典型的傘形齒輪組，并指出了參數名稱。

圖4示明了一組典型的相嚙合的齒輪齒，并說明了另一些參數名稱。

圖5是本發明中的環形齒輪/小齒輪的齒輪組系列之示意圖。