CN102782367A - 准双曲面齿轮 - Google Patents

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CN102782367A CN2011800124210A CN201180012421A CN102782367A CN 102782367 A CN102782367 A CN 102782367A CN 2011800124210 A CN2011800124210 A CN 2011800124210A CN 201180012421 A CN201180012421 A CN 201180012421A CN 102782367 A CN102782367 A CN 102782367A
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Abstract

准双曲面齿轮的多个啮合齿以特定的螺旋角被切出。在齿圈（12）的凸齿面（16a）和小齿轮（14）的与凸齿面（16a）接触的凹齿面（18b）上，压力角从小径端朝大径端增大。因此，可增大凸齿面（16a）和凹齿面（18b）之间的接触比率。此外，在齿圈（12）的凹齿面（16b）和小齿轮（14）的与凹齿面（16b）接触的凸齿面（18a）上，压力角从小径端朝大径端连续地减小。因此，能增大凹齿面（16b）和凸齿面（18a）之间的接触比率。

Description

准双曲面齿轮
技术领域
本发明涉及一种准双曲面齿轮，更特别地涉及一种增大接触比率（接触率）而不增大啮合齿的螺旋角的技术。
背景技术
准双曲面齿轮一般包括齿圈和小齿轮，齿圈和小齿轮中的每一者都具有形成在圆锥面上的多个齿，所述多个齿以特定的螺旋角被切出并且包括弯曲成顺循所述螺旋的凸齿面和凹齿面。齿圈与小齿轮啮合，以使凸齿面与凹齿面接触。例如，准双曲面齿轮一般用在车辆的动力传动系统中。在这种准双曲面齿轮的设计中，普遍将凸齿面和凹齿面上的压力角设定成满足特定的强度要求（日本专利申请公报No.9-32908（JP-A-9-32908））。
尽管较大的压力角与较大的强度相关联，但较大的压力角会减小接触比率。这样，增大啮合齿的螺旋角以获得特定的接触比率。同时，较大的螺旋角在齿面上产生较高的滑移速度，结果增大了啮合损失。此外，还带来较大的轴承损失和降低的耐久性，它们是由增大的推力载荷导致的。
图6A和图6B示出滑移速度。图6A是准双曲面齿轮100的示意图，在该准双曲面齿轮100中，具有较大直径的齿圈102以交叉取向与具有较小直径的小齿轮104啮合。齿圈102和小齿轮104在圆锥面上分别具有多个齿106、108（图6A中仅各示出一个）。由于齿圈102以交叉取向与小齿轮104啮合，所以由齿圈102的轴心Og和小齿轮104的轴心Op产生偏移E，并且在两个圆锥的通过接触点P的母线之间形成角度ε。角度ε是齿圈102的齿106的螺旋角
Figure BDA00002098045600011
和小齿轮104的齿108的螺旋角
Figure BDA00002098045600012
之差，并产生在下式（1）中示出的滑移速度ΔV。如果式（1）中的角度ε保持恒定，则较大的螺旋角
Figure BDA00002098045600021
与较高的滑移速度ΔV相关联。啮合损失Q在式（2）中用摩擦系数μ和啮合载荷F来表达，并且随着较高的速度ΔV而增大。这样，较大的啮合损失Q与较大的螺旋角
Figure BDA00002098045600022
和
Figure BDA00002098045600023
相关联。这里，图6B中的矢量Vg和Vp分别是在齿圈102和小齿轮104A上的接触点P处的移动速度。
Figure BDA00002098045600024
Q=μ×ΔV×F    （2）
发明内容
本发明涉及一种具有以特定的螺旋角弯曲的多个齿的准双曲面齿轮，在该准双曲面齿轮中，在不增大所述齿的螺旋角的情况下增大接触比率。
本发明的第一方面涉及一种准双曲面齿轮，所述准双曲面齿轮包括由齿圈和小齿轮构成的机构（setup）。所述齿圈和所述小齿轮中的每一者都具有在圆锥面上以特定的螺旋角弯曲的多个啮合齿。所述齿圈的至少一个齿面的特征在于，在所述齿面上与限定所述齿面上的第一对角线方向的同时接触线交叉的第二对角线方向上，压力角从齿宽方向上的一个端部向所述齿宽方向上的另一个端部连续地增大，在所述齿宽方向上的所述一个端部处第二对角线位于齿根侧。
本发明的发明人进行的研究和学习揭示，当压力角在齿宽方向上连续地改变时，同时接触线的倾斜角θ改变，且因此，接触比率改变。如在第一方面中那样，当压力角从齿宽方向上的一个端部——在所述齿宽方向上的所述一个端部处第二对角线位于齿根侧，所述第二对角线与确定所述齿面上的第一对角线的方向的同时接触线交叉——向所述齿宽方向上的另一个端部连续地增大时，能够增大所述齿圈的啮合齿的接触比率。因此，能够在不增大啮合齿的螺旋角的情况下增大接触比率，并且能够增大接触比率，同时防止由齿面上较高的滑移速度导致的较大的啮合损失、由较大的推力载荷导致的较大的轴承损失、和降低的耐久性。
本发明的第二方面涉及一种准双曲面齿轮，所述准双曲面齿轮包括由齿圈和小齿轮构成的机构。所述齿圈和所述小齿轮中的每一者都具有在圆锥面上以特定的螺旋角弯曲的多个啮合齿。所述小齿轮的啮合齿的至少一个齿面的特征在于，在所述齿面上与限定所述齿面上的第一对角线方向的同时接触线交叉的第二对角线方向上，压力角从齿宽方向上的一个端部向所述齿宽方向上的另一个端部连续地减小，在所述齿宽方向上的所述一个端部处第二对角线位于齿根侧。
第二方面涉及小齿轮的齿形，该齿形设计成与第一方面中的齿圈的齿形对应。更具体地，压力角从齿宽方向上的一个端部向所述齿宽方向上的另一个端部连续地减小，在所述齿宽方向上的所述一个端部处第二对角线位于齿根侧，所述第二对角线与确定所述齿面上的第一对角线的方向的同时接触线交叉。因此，小齿轮能够与第一方面的齿圈适当地啮合以便传递动力，并由此能够实现与第一方面相同的效果。
在第三方面中，一种准双曲面齿轮包括与小齿轮配对的齿圈，所述小齿轮和所述齿圈中的每一者都具有在圆锥面上的多个啮合齿，所述多个啮合齿以特定的螺旋角被切出并包括以与所述螺旋角对应的角度弯曲的凸齿面和凹齿面。齿圈与小齿轮啮合，以使凸齿面与凹齿面接触。在所述准双曲面齿轮中，所述齿圈的凸齿面上的压力角从小径端向大径端连续地增大。
第三方面涉及齿圈的凸齿面，该凸齿面的接触比率能够通过从小径端向大径端连续地增大压力角而增大。该第三方面与第一方面的第一实施例实质上对应，并由此能够实现与第一方面相同的效果。
此外，在第三方面的准双曲面齿轮中，所述小齿轮的与所述齿圈的凸齿面接触的凹齿面上的压力角可以从所述小径端向所述大径端连续地增大。
因此，所述小齿轮的与所述齿圈的凸齿面接触的凹齿面设计成与所述齿圈的凸齿面对应，并且所述压力角能够从所述小径端朝所述大径端连续地增大。因此，所述小齿轮的凹齿面能够与第三方面的齿圈的凸齿面适当地接触以便传递动力，并且能够实现与第三方面相同的效果。
第四方面涉及一种准双曲面齿轮，所述准双曲面齿轮包括由齿圈和小齿轮构成的机构，所述小齿轮和所述齿圈中的每一者都具有在圆锥面上的多个啮合齿，所述多个啮合齿以特定的螺旋角被切出并包括以与所述螺旋角对应的角度弯曲的凸齿面和凹齿面。在所述准双曲面齿轮中，所述齿圈的凹齿面上的压力角从小径端朝大径端连续地减小。
第四方面涉及齿圈的凹齿面，该凹齿面的接触比率能够通过从小径端朝大径端连续地减小压力角而增大。第四方面与第一方面的第一实施例实质上对应，并由此能够实现与第一方面相同的效果。
另外，在第四方面的准双曲面齿轮中，所述小齿轮的与所述齿圈的凹齿面接触的凸齿面上的压力角可以从所述小径端朝所述大径端连续地减小。
因此，所述小齿轮的与所述齿圈的凹齿面接触的凸齿面设计成与所述齿圈的凹齿面对应，并且所述小齿轮的凸齿面上的压力角能够从所述小径端朝所述大径端连续地减小。因此，所述小齿轮的凸齿面能够与第四方面的齿圈的凹齿面适当地接触以便传递动力，并且能够实现与第四方面相同的效果。
第五方面涉及一种准双曲面齿轮，所述准双曲面齿轮包括由齿圈和小齿轮构成的机构，所述小齿轮和所述齿圈中的每一者都具有在圆锥面上的多个啮合齿，所述多个啮合齿以特定的螺旋角被切出并包括以与所述螺旋角对应的角度弯曲的凸齿面和凹齿面。所述齿圈与所述小齿轮啮合，以使凸齿面与凸齿面接触。在该准双曲面齿轮中，齿圈的凸齿面的形状设计成使得同时接触线的倾斜角θ从小径端朝大径端连续地增大。凸齿面的上述形状不是诸如凸面加工部（crowning）和偏斜之类的微观形状，而是宏观形状。以下齿面的形状同样如此。
第五方面涉及齿圈的凸齿面，该凸齿面的接触比率能够通过从小径端朝大径端连续地增大同时接触线的倾斜角θ而增大，并由此能够实现与第一方面相同的效果。
另外，在第五方面的准双曲面齿轮中，所述小齿轮的与所述齿圈的凸齿面接触的凹齿面的形状可以设计成使得所述同时接触线的倾斜角θ从所述小径端朝所述大径端连续地增大。
因此，所述小齿轮的与所述齿圈的凸齿面接触的凹齿面设计成与所述齿圈的凸齿面对应，并且所述同时接触线的倾斜角θ能够从所述小径端朝所述大径端连续地增大。因此，所述小齿轮的凹齿面能够与第五方面的齿圈的凸齿面适当地接触以便传递动力，并且能够实现与第五方面相同的效果。
第六方面涉及一种准双曲面齿轮，所述准双曲面齿轮包括由齿圈和小齿轮构成的机构，所述小齿轮和所述齿圈中的每一者都具有在圆锥面上的多个啮合齿，所述多个啮合齿以特定的螺旋角被切出并包括以与所述螺旋角对应的角度弯曲的凸齿面和凹齿面。齿圈与小齿轮彼此啮合，以使凹齿面与凸齿面接触。在该准双曲面齿轮中，齿圈的凹齿面的形状设计成使得同时接触线的倾斜角θ从小径端朝大径端连续地减小。
第六方面涉及齿圈的凹齿面，该凹齿面的接触比率能够通过从小径端朝大径端连续地减小同时接触线的倾斜角θ而增大，并由此能够实现与第一方面相同的效果。
另外，在第六方面的准双曲面齿轮中，所述小齿轮的与所述齿圈的凹齿面接触的凸齿面的形状可以设计成使得所述同时接触线的倾斜角θ从所述小径端朝所述大径端连续地减小。
因此，所述小齿轮的与第六方面的齿圈的凹齿面接触的凸齿面设计成与所述齿圈的凹齿面对应，并且所述同时接触线的倾斜角θ能够从尖端朝根端连续地减小。因此，所述小齿轮的凸齿面能够与第六方面的齿圈的凹齿面适当地接触以便传递动力，并且能够实现与第六方面相同的效果。
附图说明
从下面参照附图对示例性实施例的说明将清楚看到本发明的前述和其它特征和优点，在附图中相似的附图标记用于表示相似的要素，并且其中：
图1是根据本发明的准双曲面齿轮的透视图；
图2A和图2B分别示出表面被展平的凸齿面和凹齿面，还说明了压力角和同时接触线的倾斜角θ的变化；
图3A和图3B是示出图2A和2B中的齿圈的凸齿面和凹齿面的立体形状的透视图；
图4A和图4B分别示出表面被展平的凸齿面和凹齿面，还说明了压力角和同时接触线的倾斜角θ的变化；
图5A和图5B示出准双曲面齿轮的齿圈和小齿轮的齿面，并且说明了为了增大接触比率压力角和同时接触线的倾斜角θ相对于同时接触线的倾斜方向的变化；以及
图6A和图6B示出滑移速度ΔV随着准双曲面齿轮的啮合齿的较大螺旋角
Figure BDA00002098045600061
和
Figure BDA00002098045600062
而增大。
具体实施方式
本发明适用于在齿圈的齿的螺旋角
Figure BDA00002098045600063
和小齿轮的齿的螺旋角之间具有偏差、其中螺旋角
Figure BDA00002098045600065
大于螺旋角的准双曲面齿轮。然而，本发明也可适用于在齿圈的齿的螺旋角
Figure BDA00002098045600067
和小齿轮的齿的螺旋角
Figure BDA00002098045600068
之间具有偏差、其中螺旋角小于螺旋角
Figure BDA000020980456000610
的准双曲面齿轮。齿圈和小齿轮的啮合齿的螺旋方向彼此相对，并且螺旋方向酌情确定。例如，螺旋角和
Figure BDA000020980456000612
在啮合齿在齿宽方向上的整个长度上可以是恒定的，或者它们可以像圆弧啮合齿一样连续地变化。
本发明的第一实施例涉及齿圈，本发明的第二实施例涉及小齿轮。这些实施例可以分别单独实施。然而，当各实施例实际上被用作准双曲面齿轮时，齿圈与小齿轮组合，并且各实施例被用于彼此接触的齿面。齿包括凸齿面和凹齿面。然而，本发明不必一定适用于齿圈或小齿轮的两个齿面。例如，本发明可适用于齿圈的凸齿面和小齿轮的凹齿面，或者适用于齿圈的凹齿面和小齿轮的凸齿面。
在第一实施例中，参照齿面的第二对角线方向来确定压力角的增大和减小，所述第二对角线方向与限定所述齿面的第一对角线方向的同时接触线交叉。同时，能够参照处在与同时接触线相同的倾斜方向上的第一对角线方向来确定如上所述的压力角的基本相同的增大和减小。可以规定压力角从齿宽方向上的一个端部向所述齿宽方向上的另一个端部连续地增大，在所述齿宽方向上的所述一个端部处所述第一对角线位于齿顶侧。第一实施例的技术范围内也包括此规定。这同样适用于第二实施例。
虽然在第一和第二实施例中规定了压力角，但也可以规定同时接触线的倾斜角θ的增大和减小。更具体地，在齿圈的啮合齿的至少一个齿面上，同时接触线的倾斜角θ可以从齿宽方向上的一个端部向所述齿宽方向上的另一个端部连续地增大，在所述齿宽方向上的所述一个端部处第二对角线位于齿根侧，所述第二对角线与确定所述齿面上的第一对角线的方向的同时接触线交叉。更具体地，在小齿轮的啮合齿的至少一个齿面上，同时接触线的倾斜角θ可以从齿宽方向上的一个端部向所述齿宽方向上的另一个端部连续地减小，在所述齿宽方向上的所述一个端部处第二对角线位于齿根侧，所述第二对角线与确定所述齿面上的第一对角线的方向的同时接触线交叉。例如，压力角的增大和减小以及同时接触线的倾斜角θ的增大和减小在齿宽方向上以恒定的变化率线性地变化。
本发明可适当地应用于准双曲面齿轮，在所述准双曲面齿轮中，设置在向车辆的右轮和左轮传递驱动力的差动齿轮装置中的齿圈由小齿轮可旋转地驱动。然而，本发明也可适用于在车辆的其它动力传动系统中使用或在除车辆用以外的动力传动系统中使用的准双曲面齿轮。
下文参照附图详细描述本发明的实施例。图1是本发明适用的准双曲面齿轮10的一个示例的透视图，所述准双曲面齿轮10包括具有大径的齿圈12和具有小径的小齿轮14。准双曲面齿轮10适当地在齿圈12例如由小齿轮14可旋转地驱动时使用，所述齿圈12设置在差动齿轮装置中以便向车辆的右后轮和左后轮提供驱动力，所述小齿轮14连接到传动轴。在以特定的螺旋角
Figure BDA00002098045600071
顺时针弯曲的多个啮合齿16设置在齿圈12的圆锥面上的同时，以特定的螺旋角
Figure BDA00002098045600072
逆时针弯曲的多个啮合齿18设置在小齿轮14的圆锥面上。这些啮合齿16和18在从圆锥面的上侧看去时大体呈圆弧形，并且分别包括在外周侧和内周侧两者上的圆弧形凸齿面16a和18a以及凹齿面16b和18b。齿圈12的轴心Og和小齿轮14的轴心Op呈交叉取向并偏移距离E。在本实施例中，小齿轮的轴心Op在小齿轮14的啮合齿18的螺旋角
Figure BDA00002098045600081
大于齿圈12的啮合齿16的螺旋角的方向上偏移（图1中的右下方向上）。虽然螺旋角
Figure BDA00002098045600083
和在啮合齿16和18在齿宽方向上的长度上连续地改变，但在此所述的螺旋角
Figure BDA00002098045600085
和
Figure BDA00002098045600086
是在齿宽方向上的中点处的螺旋角（中央螺旋角）。例如，螺旋角
Figure BDA00002098045600087
为约35°且螺旋角
Figure BDA00002098045600088
为约50°。
在这种准双曲面齿轮10中，当车辆加速向前行驶时，小齿轮14在箭头A所示的方向上被可旋转地驱动，使得小齿轮14的啮合齿18的凹齿面18b与齿圈12的啮合齿16的凸齿面16a啮合，且因此，驱动力使齿圈12沿箭头B所示的方向旋转。当车辆向前滑行时，齿圈12在箭头B所示的方向上被可旋转地驱动，使得齿圈12的啮合齿16的凹齿面16b与小齿轮14的啮合齿18的凸齿面18a啮合，且因此，小齿轮在箭头A所示的方向上被可旋转地驱动。相比之下，尽管使用不频繁，但是当车辆加速倒退时，小齿轮14在与箭头A所示的方向相反的方向上被可旋转地驱动。相应地，小齿轮14的啮合齿18的凸齿面18a与齿圈12的啮合齿16的凹齿面16b啮合，且因此，驱动力使齿圈12沿与箭头B所示的方向相反的方向旋转。当车辆倒退滑行时，随着齿圈12在箭头B的反方向上被可旋转地驱动，齿圈12的啮合齿16的凸齿面16a与小齿轮14的啮合齿18的凹齿面18b啮合，且因此，小齿轮14在与箭头A所示的方向相反的方向上被可旋转地驱动。
图2A和2B是具体地说明了凸齿面16a和凹齿面16b被展平的齿圈12的凸齿面16a和凹齿面16b的视图。各图中的细对角线示意性地代表同时接触线（严格而言为曲线）。图2A和2B示出啮合齿16的对于分割为16段的间隔（pitch）而言的同时接触线，并且同时接触线的数量与16的商对应于接触比率。这同样适用于图4A和4B以及图5A和5B。
图2A示出凸齿面16a。图2A的上图示出压力角为恒定15°的相关技术的凸齿面16a。图2A的下图示出压力角随着该角度的测量点从小径端移向大径端而从11°连续地增大到19°——其中二者之间在齿宽方向上的中点处为15°——的本实施例的凸齿面16a。在本实施例中，压力角在齿宽方向上以恒定比率线性地增大。由于压力角如上所述连续地改变，所以同时接触线的倾斜角θ从小径端朝大径端连续地增大。在压力角保持恒定的模拟和压力角连续地改变的模拟中计算接触比率。如果压力角是恒定的，则接触比率为2.75。如果压力角如上所述连续地增大，则接触比率为2.875，增大了0.125。图3A是透视图，其中实线示出凸齿面16a的立体形状，点划线示出压力角为恒定15°的凸齿面16a。
图2B示出凹齿面16b。图2B的上图示出压力角为恒定23°的相关技术的凹齿面16b。图2B的下图示出压力角随着该角度的测量点从小径端移向大径端而从25°连续地减小到21°——其中二者之间在齿宽方向上的中点处为23°——的本实施例的凹齿面16b。在本实施例中，压力角在齿宽方向上以恒定比率线性地减小。由于压力角如上所述连续地改变，所以同时接触线的倾斜角θ从小径端朝大径端连续地减小。在用于压力角保持恒定的情形和用于压力角如上所述连续地改变的情形的模拟中计算接触比率。当压力角恒定时，接触比率为2.625。当压力角如上所述连续地减小时，接触比率为2.75，增大了0.125。图3B是透视图，其中实线示出凹齿面16b的立体形状，点划线示出压力角为恒定23°的凹齿面16b。
如图5A所示，凸齿面16a和凹齿面16b相对于齿面上的同时接触线的倾斜方向的压力角变化表示相同的趋势。更具体地，如图5A中由空心白色箭头所示，当限定在与齿面上的同时接触线的倾斜方向相反的方向上倾斜的对角线时，压力角从齿宽方向上的一个端部向齿宽方向上的另一个端部连续地增大，在所述齿宽方向的所述一个端部处所述对角线位于齿根侧。第一对角线方向在与同时接触线的倾斜方向相同的方向上倾斜。第二对角线方向不以与第一对角线方向相同的方式倾斜，亦即用空心白线示出的对角线方向。此外，同时接触线的倾斜角θ从上述一个端部到另一个端部连续地增大。在凸齿面16a中，小径端是所述一个端部，而大径端是所述另一个端部。在凹齿面16b中，大径端是所述一个端部，而小径端是所述另一个端部。
然而，接触比率由与小齿轮14的齿面的关系来确定。小齿轮14的凹齿面18b的形状与齿圈12的凸齿面16a互补。小齿轮14的凸齿面18a的形状与齿圈12的凹齿面16b互补。更具体地，在凹齿面18b上，压力角从小径端向大径端连续地增大。同时，同时接触线的倾斜角θ同样从小径端向大径端连续地增大。在本实施例中，压力角在齿宽方向上以恒定比率线性地增大。在凸齿面18a上，压力角从小径端向大径端连续地减小。同时，同时接触线的倾斜角θ也从小径端向大径端连续地减小。在本实施例中，压力角在齿宽方向上以恒定比率线性地减小。
如图5B所示，小齿轮14的凸齿面18a和凹齿面18b相对于齿面上的同时接触线的倾斜方向（作为基准）的压力角变化表示相同的趋势。更具体地，如图5B中由空心白色箭头所示，当限定在与齿面上的同时接触线的倾斜方向相反的方向上倾斜的对角线时，压力角从齿宽方向上的一个端部向齿宽方向上的另一个端部连续地减小，在所述齿宽方向的所述一个端部处所述对角线位于齿根侧。第一对角线方向在与同时接触线的倾斜方向相同的方向上倾斜。第二对角线方向不以与第一对角线方向相同的方式倾斜，亦即如用空心白线所示地倾斜。此外，同时接触线的倾斜角θ从上述一个端部到另一个端部连续地减小。在凸齿面18a中，小径端是所述一个端部，而大径端是所述另一个端部。在凹齿面18b中，大径端是所述一个端部，而小径端是所述另一个端部。
如上所述，在本实施例的准双曲面齿轮10中，在齿圈12的凸齿面16a上，压力角或同时接触线的倾斜角θ从小径端向大径端连续地增大。另外，在小齿轮14的与凸齿面16a接触的凹齿面18b上，压力角或同时接触线的倾斜角θ从小径端向大径端连续地减小。因此，能够增大凸齿面16a和凹齿面18b之间的接触比率。更具体地，可以在不增大啮合齿16和18的螺旋角
Figure BDA00002098045600101
和
Figure BDA00002098045600102
的情况下增大接触比率。此外，可以增大齿圈12的凸齿面16a和小齿轮14的凹齿面18b之间的接触比率，同时避免由齿面上较高的滑移速度导致的啮合损失的增大以及由较大的推力载荷导致的轴承损失和耐久性的降低。因此，能减小当车辆向前加速并且齿圈12的凸齿面16a与小齿轮14的凹齿面18b啮合时产生的噪声、振动等。
在齿圈12的凹齿面16b上，压力角或同时接触线的倾斜角θ从小径端向大径端连续地减小。另外，在小齿轮14的与凹齿面16b接触的凸齿面18a上，压力角或同时接触线的倾斜角θ从小径端向大径端连续地减小。因此，可以增大凹齿面16b和凸齿面18a之间的接触比率。更具体地，可以在不增大啮合齿16和18的螺旋角
Figure BDA00002098045600111
和
Figure BDA00002098045600112
的情况下增大接触比率。此外，可以增大齿圈12的凹齿面16b和小齿轮14的凸齿面18a之间的接触比率而不增大由齿面上较高的滑移速度导致的啮合损失，以及避免由较大的推力载荷导致的轴承损失的增加和耐久性的降低。因此，能减小当车辆向前滑行并且齿圈12的凹齿面16b与小齿轮14的凸齿面18a啮合时产生的噪声、振动等。
虽然已参照附图详细描述了本发明的实施例，但所述实施例只是说明性的，并且可基于本领域技术人员的知识以各种方式对本发明进行修改和改进。

Claims (10)

1.一种准双曲面齿轮，所述准双曲面齿轮包括由齿圈和小齿轮构成的机构，所述齿圈和所述小齿轮中的每一者都具有形成在圆锥面上的多个啮合齿，所述多个啮合齿以特定的螺旋角被切出，所述准双曲面齿轮的特征在于
在所述齿圈的啮合齿的至少一个齿面上，压力角从齿宽方向上的一个端部向所述齿宽方向上的另一个端部连续地增大，在所述齿宽方向上的所述一个端部处第二对角线位于齿根侧，所述第二对角线与确定所述齿面上的第一对角线的方向的同时接触线交叉。
2.一种准双曲面齿轮，所述准双曲面齿轮包括由齿圈和小齿轮构成的机构，所述齿圈和所述小齿轮中的每一者都具有形成在圆锥面上的多个啮合齿，所述多个啮合齿以特定的螺旋角被切出，所述准双曲面齿轮的特征在于
在所述小齿轮的啮合齿的至少一个齿面上，压力角从齿宽方向上的一个端部向所述齿宽方向上的另一个端部连续地减小，在所述齿宽方向上的所述一个端部处第二对角线位于齿根侧，所述第二对角线与确定所述齿面上的第一对角线的方向的同时接触线交叉。
3.一种准双曲面齿轮，所述准双曲面齿轮包括由齿圈和小齿轮构成的机构，所述齿圈和所述小齿轮中的每一者都具有形成在圆锥面上的多个啮合齿，所述多个啮合齿以特定的螺旋角被切出并包括以与所述螺旋角对应的角度弯曲的凸齿面和凹齿面，并且在所述齿圈和所述小齿轮中，所述齿圈与所述小齿轮啮合成使得所述凸齿面与所述凹齿面接触，所述准双曲面齿轮的特征在于
所述齿圈的凸齿面上的压力角从小径端向大径端连续地增大。
4.根据权利要求3所述的准双曲面齿轮，其中，所述小齿轮的与所述齿圈的凸齿面接触的凹齿面上的压力角从所述小径端向所述大径端连续地增大。
5.一种准双曲面齿轮，所述准双曲面齿轮包括由齿圈和小齿轮构成的机构，所述齿圈和所述小齿轮中的每一者都具有形成在圆锥面上的多个啮合齿，所述多个啮合齿以特定的螺旋角被切出并包括以与所述螺旋角对应的角度弯曲的凸齿面和凹齿面，并且在所述齿圈和所述小齿轮中，所述齿圈与所述小齿轮啮合成使得所述凸齿面与所述凹齿面接触，所述准双曲面齿轮的特征在于
所述齿圈的凹齿面上的压力角从小径端朝大径端连续地减小。
6.根据权利要求5所述的准双曲面齿轮，其中，所述小齿轮的与所述齿圈的凹齿面接触的凸齿面上的压力角从所述小径端朝所述大径端连续地减小。
7.一种准双曲面齿轮，所述准双曲面齿轮包括由齿圈和小齿轮构成的机构，所述齿圈和所述小齿轮中的每一者都具有形成在圆锥面上的多个啮合齿，所述多个啮合齿以特定的螺旋角被切出并包括以与所述螺旋角对应的角度弯曲的凸齿面和凹齿面，并且在所述齿圈和所述小齿轮中，所述齿圈与所述小齿轮啮合成使得所述凸齿面与所述凹齿面接触，所述准双曲面齿轮的特征在于
所述齿圈的凸齿面成形为使得同时接触线的倾斜角从小径端朝大径端连续地增大。
8.根据权利要求7所述的准双曲面齿轮，其中，所述小齿轮的与所述齿圈的凸齿面接触的凹齿面成形为使得所述同时接触线的倾斜角从所述小径端朝所述大径端连续地增大。
9.一种准双曲面齿轮，所述准双曲面齿轮包括由齿圈和小齿轮构成的机构，所述齿圈和所述小齿轮中的每一者都具有形成在圆锥面上的多个啮合齿，所述多个啮合齿以特定的螺旋角被切出并包括以与所述螺旋角对应的角度弯曲的凸齿面和凹齿面，并且在所述齿圈和所述小齿轮中，所述齿圈与所述小齿轮啮合成使得所述凸齿面与所述凹齿面接触，所述准双曲面齿轮的特征在于
所述齿圈的凹齿面成形为使得同时接触线的倾斜角从小径端朝大径端连续地减小。
10.根据权利要求9所述的准双曲面齿轮，其中，所述小齿轮的与所述齿圈的凹齿面接触的凸齿面成形为使得所述同时接触线的倾斜角从所述小径端朝所述大径端连续地减小。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103883706A (zh) * 2014-04-17 2014-06-25 清华大学 一种准双曲面齿轮接触几何系数的设置方法
CN103883707A (zh) * 2014-04-21 2014-06-25 株洲齿轮有限责任公司 齿轮及齿轮组
RU221405U1 (ru) * 2023-09-01 2023-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Гипоидная передача

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2552383B (en) * 2016-07-22 2022-08-24 Cmr Surgical Ltd Gear packaging for robotic joints
JP6748001B2 (ja) * 2017-02-08 2020-08-26 トヨタ自動車株式会社 歯当たり評価方法
CN108775376A (zh) * 2018-07-23 2018-11-09 江苏太平洋齿轮传动有限公司 一种直齿锥齿轮副及其齿向修形方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2930248A (en) * 1955-11-01 1960-03-29 Wildhaber Ernest Gearing
JPH02203044A (ja) * 1989-02-02 1990-08-13 Niigata Converter Kk 舶用減速逆転機
CN1047137A (zh) * 1990-04-13 1990-11-21 王国础 弧齿圆柱齿轮及加工方法
JPH07208582A (ja) * 1994-01-26 1995-08-11 Nissan Motor Co Ltd まがり歯傘歯車形ピニオン
JPH0953702A (ja) * 1995-06-05 1997-02-25 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 歯車設計方法，歯車および歯車測定方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE28926E (en) * 1973-05-03 1976-08-10 The Gleason Works Gear tooth design
JP3543431B2 (ja) 1995-07-17 2004-07-14 日産自動車株式会社 傘歯車の歯形の設計方法
JP4792172B2 (ja) * 2001-05-31 2011-10-12 トヨタ自動車株式会社 ハイポイド歯車のリード解析方法、ハイポイド歯車のリード解析プログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体、ハイポイド歯車のリード解析装置、ハイポイド歯車の成形金型製造方法及びハイポイド歯車の離型方法
JP2008133873A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Aisin Seiki Co Ltd ウェブ付曲がり歯傘歯車
JP5005596B2 (ja) * 2008-03-26 2012-08-22 株式会社エンプラス まがりばかさ歯車及び歯車装置
EP2350493B1 (en) * 2008-11-25 2013-12-18 The Gleason Works Hypoid gears with low shaft angles
EP2736668A2 (en) * 2011-07-29 2014-06-04 The Gleason Works Optimization of face cone element for spiral bevel and hypoid gears
US8967012B2 (en) * 2011-08-17 2015-03-03 Gm Global Technology Operations, Llc Double involute pinion-face gear drive system
US8950284B2 (en) * 2012-02-29 2015-02-10 Hamilton Sundstrand Corporation Bevel gear for gearbox

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2930248A (en) * 1955-11-01 1960-03-29 Wildhaber Ernest Gearing
JPH02203044A (ja) * 1989-02-02 1990-08-13 Niigata Converter Kk 舶用減速逆転機
CN1047137A (zh) * 1990-04-13 1990-11-21 王国础 弧齿圆柱齿轮及加工方法
JPH07208582A (ja) * 1994-01-26 1995-08-11 Nissan Motor Co Ltd まがり歯傘歯車形ピニオン
JPH0953702A (ja) * 1995-06-05 1997-02-25 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 歯車設計方法，歯車および歯車測定方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103883706A (zh) * 2014-04-17 2014-06-25 清华大学 一种准双曲面齿轮接触几何系数的设置方法
CN103883706B (zh) * 2014-04-17 2016-03-30 清华大学 一种准双曲面齿轮接触几何系数的设置方法
CN103883707A (zh) * 2014-04-21 2014-06-25 株洲齿轮有限责任公司 齿轮及齿轮组
CN103883707B (zh) * 2014-04-21 2016-05-11 株洲齿轮有限责任公司 齿轮及齿轮组
RU221405U1 (ru) * 2023-09-01 2023-11-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Гипоидная передача

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Publication number Publication date
DE112011100786T5 (de) 2012-12-20
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