CN103697052A - 非等齿厚圆柱齿轮轴 - Google Patents

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CN103697052A CN201310674707.6A CN201310674707A CN103697052A CN 103697052 A CN103697052 A CN 103697052A CN 201310674707 A CN201310674707 A CN 201310674707A CN 103697052 A CN103697052 A CN 103697052A
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金九如
黄廷波
龚仁春
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Abstract

本发明公开了一种非等齿厚圆柱齿轮轴，该圆柱齿轮轴的齿部曲线为渐开线，齿数Z=12～30，模数m=2～20，齿长L由长L1的梯形块和长L2的梯形块共同组成，以节圆处齿厚为基准设定各部齿厚，两只梯形块大端相结合处齿厚为S，位于悬臂端的齿厚为Sa，靠轴端的齿厚为Sb。本发明通过差别化设计齿厚，可抵消齿轮轴悬臂安装产生的弹性变形误差，改善啮合质量，提高传动效率。另一方面，在齿部易磨损区域适当增加齿厚，以达到均衡磨损，提高使用寿命，以节省用户的维修费用。

Description

非等齿厚圆柱齿轮轴
技术领域
本发明涉及一种齿轮，具体地讲，本发明涉及一种非等齿厚圆柱齿轮轴的设计。 
背景技术
工程机械的回转机构和风力发电机的变速机构均采用齿圈和齿轮轴配合传动，此类大传动比传动机构中的齿轮轴通常是主动件，因结构限制，齿轮轴的安装形式多数是悬臂梁结构。从受力分析可知，齿轮轴与齿圈啮合时，直径较小的齿轮轴承受的扭矩比齿圈大很多，再加上齿轮轴呈悬臂梁结构，齿轮轴与齿圈啮合轨迹不是完全共轭。简单地说，两者在齿长方向啮合区没有占到有效齿长的全部，局部啮合是导致齿轮轴失效的主要原因之一。 
发明内容
本发明主要针对现有技术的齿轮轴等厚齿形与齿圈啮合不佳的问题，提出一种非等齿厚圆柱齿轮轴，该齿轮轴结构简单、抗弹性变形能力强、啮合质量好。 
本发明通过下述技术方案实现技术目标。 
非等齿厚圆柱齿轮轴，其改进之处在于：圆柱齿轮轴的齿部齿廓曲线为渐开线，齿数Z=12～30，模数m=2～20，齿长L由长L1的梯形块和长L2的梯形块共同组成，以节圆处齿厚为基准设定各部齿厚，两只梯形块大端相结合处齿厚为S，位于悬臂端的齿厚为Sa，靠轴端的齿厚为Sb，S=0.5·π·m，Sa=S-△1·m，Sb=S-△2·m，L1=0.1L～0.3L，L2=0.7L～0.9L。 
上述结构中的齿厚修正系数△1和△2，按齿轮模数，传递扭矩及齿长等综合因素确定，通常情况下△1=0.002～0.01，△2=0.02～0.10。 
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果： 
1、齿厚差别化设计，结构简单、合理，制作容易；
2、合理按排齿厚，可抵消齿轮轴悬臂安装产生的弹性变形误差，改善啮合质量，提高传动效率；
3、在齿部易磨损区域适当增加齿厚，以达到均衡磨损，提高使用寿命。
附图说明
图1是本发明非等齿厚圆柱齿轮轴实施例结构示意图。 
图2是图1中一只齿在节圆处齿厚结构放大示意图。 
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例，来进一步说明本发明。 
图1所示非等齿厚圆柱齿轮轴，齿部齿廓曲线为渐开线，齿数Z=12～30，模数m=2～20，齿长L由长L1的梯形块和长L2的梯形块共同组成，以节圆处齿厚为基准设定各部齿厚，两只梯形块大端相结合处齿厚为S，位于悬臂端的齿厚为Sa，靠轴端的齿厚为Sb，齿部具体尺寸S=0.5·π·m，Sa=S-△1·m，Sb=S-△2·m，L1=0.1L～0.3L，L2=0.7L～0.9L。上述公式中的齿厚修正系数△1=0.002～0.01，△2=0.02～0.10。 
下面通过实施例来进一步说明本发明，有关尺寸见不同实施例在节圆处齿厚对照表。 
不同实施例在节圆处齿厚尺寸表 
Figure 2013106747076100002DEST_PATH_IMAGE001
按上述尺寸制作的非等厚圆柱齿轮轴，在相同制造精度和相同环境下，分别用于不同场合做对比试验，其中实施例1安装汽车独立悬架轮边减速机构中，实施例2安装在挖掘机回转马达减速机构中，实施例3安装在大吨位强夯机回转工作台中。有关测试结果见对比试验数据表。
对比试验数据表 
Figure 2013106747076100002DEST_PATH_IMAGE002
从对比试验数据表记录的内容来看，本发明在啮合面积、传动噪声、传动效率和使用寿命，均比现有技术产品的对比例有所提高和改善，特别是使用寿命比现有技术产品长。由于应用本发明制造的齿轮使用寿命长，直接减少配套设备的维修次数，节省维修费用。

Claims (2)

1.一种非等齿厚圆柱齿轮轴，其特征在于：圆柱齿轮轴的齿部齿廓曲线为渐开线，齿数Z=12～30，模数m=2～20，齿长L由长L1的梯形块和长L2的梯形块共同组成，以节圆处齿厚为基准设定各部齿厚，两只梯形块大端相结合处齿厚为S，位于悬臂端的齿厚为Sa，靠轴端的齿厚为Sb，S=0.5·π·m，Sa=S-△1·m，Sb=S-△2·m，L1=0.1L～0.3L，L2=0.7L～0.9L。
2.根据权利要求1所述的非等齿厚圆柱齿轮轴，其特征在于：所述齿厚修正系数△1=0.002～0.01，△2=0.02～0.10。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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