CN101725671A - 一种高重合度面齿轮传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传动的动态传动特性好和承载能力高的高重合度面齿轮传动机构。上述高重合度面齿轮传动机构包括面齿轮和与面齿轮啮合的直齿渐开线圆柱齿轮，所述面齿轮和所述与面齿轮啮合的直齿渐开线圆柱齿轮啮合的重合度大于或等于2。本发明的高重合度面齿轮传动机构可用于直升机主减以及其它传动系统中。

Description

一种高重合度面齿轮传动机构

技术领域

本发明涉及齿轮传动机构，尤其涉及一种高重合度面齿轮传动机构。

背景技术

面齿轮传动以其体积小、重量轻、无需防错位设计以及精确的分流传动性能成为直升机主减传动系统的重点研究方向，国内外相继就面齿轮的啮合原理、齿面接触强度、齿轮弯曲强度、切齿及磨齿加工等做了相关的研究工作。在现有的面齿轮传动机构中，与面齿轮啮合的齿轮为直齿渐开线圆柱齿轮，面齿轮与直齿渐开线圆柱齿轮啮合的重合度小，即面齿轮与直齿渐开线圆柱齿轮啮合时，同时啮合轮齿的对数少。由此导致齿轮的单齿承载量大，齿轮的综合啮合刚度波动大，传动机构的动态传动特性差和承载能力低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种传动的动态传动特性好和承载能力高的高重合度面齿轮传动机构。

本发明包括面齿轮和与面齿轮啮合的直齿渐开线圆柱齿轮，所述面齿轮和所述与面齿轮啮合的直齿渐开线圆柱齿轮啮合的重合度大于或等于2。

本发明的面齿轮传动机构中面齿轮与直齿渐开线圆柱齿轮的重合度大于或等于2，从而保证面齿轮在动力传输中任意时刻至少有两对齿啮合，由此单齿承载能力相对提高，齿轮综合啮合刚度波动小，从而可提高其传动的动态特性和承载能力。

优选地，用于范成加工所述面齿轮的加工刀具是一直齿渐开线圆柱齿轮；所述加工刀具的齿顶高系数是1.0～1.2，压力角是14.5°～20°，齿数是15～100；上述与面齿轮啮合的直齿渐开线圆柱齿轮的齿顶高系数和压力角，分别与所述加工刀具的齿顶高系数和压力角相同；所述加工刀具的齿数比所述与面齿轮啮合的直齿渐开线圆柱齿轮的齿数多1～3。

上述直齿渐开线圆柱齿轮和借助于上述加工刀具加工出的面齿轮相互啮合时，符合重合度大于或等于2的要求。

说明书附图

图1是高重合度面齿轮传动机构中面齿轮和直齿渐开线圆柱齿轮相互啮合的结构示意图；

图2是面齿轮传动的一种高重合度曲线图；

图3是面齿轮传动的另一种高重合度曲线图；

图4是面齿轮传动的第三种高重合度曲线图；

图5是重合度等于2时的面齿轮加工刀具的极限设计参数分布图。

具体实施方式

如图1所示，本实施方式包括面齿轮1和与面齿轮1啮合的直齿渐开线圆柱齿轮2，所述面齿轮1和所述与面齿轮1啮合的直齿渐开线圆柱齿轮2啮合的重合度大于或等于2。

用于范成加工所述面齿轮1的加工刀具是一直齿渐开线圆柱齿轮；所述加工刀具的齿顶高系数 $h_a^{*}=1.0~1.2,$ 压力角α′_s＝14.5°～20°，齿数z＝15～100。

所述与面齿轮1啮合的直齿渐开线圆柱齿轮2的齿顶高系数和压力角，分别与所述加工刀具的齿顶高系数和压力角相同；而且，加工刀具和与面齿轮啮合的直齿渐开线圆柱齿轮之间的齿数差Δz＝1～3，即所述加工刀具的齿数比所述与面齿轮1啮合的直齿渐开线圆柱齿轮2的齿数多1～3。

图2中，横坐标表示刀具的齿数，纵坐标表示重合度。齿顶高系数 $h_a^{*}=1.0;$ 曲线1的压力角α＝14.5°，曲线2的压力角α＝16°，曲线3的压力角α＝17°，曲线4的压力角α＝18°；其中，实线为齿数差Δz＝1时的曲线，虚线为齿数差Δz＝3时的曲线。

图3中，横坐标表示刀具的齿数，纵坐标表示重合度。齿顶高系数 $h_a^{*}=1.1;$ 曲线1的压力角α＝14.5°，曲线2的压力角α＝16°，曲线3的压力角α＝17°，曲线4的压力角α＝18°，曲线5的压力角α＝19°；其中，实线为齿数差Δz＝1时的曲线，虚线为齿数差Δz＝3时的曲线。

图4中，横坐标表示刀具的齿数，纵坐标表示重合度。齿顶高系数 $h_a^{*}=1.2;$ 曲线1的压力角α＝14.5°，曲线2的压力角α＝16°，曲线3的压力角α＝17°，曲线4的压力角α＝18°，曲线5的压力角α＝19°；其中，实线为齿数差Δz＝1时的曲线，虚线为齿数差Δz＝3时的曲线。

图5中，横坐标表示刀具的齿数，纵坐标表示齿顶高系数。曲线1的压力角α＝14.5°，曲线2的压力角α＝16°，曲线3的压力角α＝17°，曲线4的压力角α＝18°，曲线5的压力角α＝19°，曲线6的压力角α＝20°；其中，实线为齿数差Δz＝1时的曲线，虚线为齿数差Δz＝3时的曲线。

Claims (2)

1.一种高重合度面齿轮传动机构，包括面齿轮和与面齿轮啮合的直齿渐开线圆柱齿轮，其特征在于：所述面齿轮和所述与面齿轮啮合的直齿渐开线圆柱齿轮啮合的重合度大于或等于2。

2.根据权利要求1所述的高重合度面齿轮传动机构，其特征在于：用于范成加工所述面齿轮的加工刀具是一直齿渐开线圆柱齿轮刀具；所述加工刀具的齿顶高系数是1.0～1.2，压力角是14.5°～20°，齿数是15～100；上述与面齿轮啮合的直齿渐开线圆柱齿轮的齿顶高系数和压力角，分别与所述加工刀具的齿顶高系数和压力角相同；所述加工刀具的齿数比所述与面齿轮啮合的直齿渐开线圆柱齿轮的齿数多1～3。

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