CN104179935A - 齿轮及齿轮传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种齿轮及齿轮传动装置。该齿轮包括圆柱状的齿轮本体和形成于所述齿轮本体的侧面上的至少三个轮齿，所述轮齿包括齿顶面和分别形成于所述齿顶面两侧的齿侧面，所述齿顶面与两侧的齿侧面分别通过过渡面衔接，且在每个横截面中，所述过渡面朝所述轮齿内部凹陷。本发明的齿轮，可以减少轮齿在啮合过程中的突变，且该内凹的过渡面可存储润滑油，使得进入啮合的轮齿先接触润滑油，从而，可减少因金属直接相碰撞造成的噪声和振动。

Description

齿轮及齿轮传动装置
技术领域
本发明涉及机械零部件加工技术，尤其涉及一种齿轮及齿轮传动装置。
背景技术
齿轮传动是机械领域中常用的传动形式，具有传动精度高、效率高的优势。
图1为现有技术中内齿轮的轮齿形状示意图；如图1所示，内齿轮的轮齿1的齿顶朝向中心轴，齿根与齿轮本体连接成一体；每个轮齿1包括的齿顶面10和两侧分别形成于齿顶面和齿根之间的齿侧面11，其中齿顶面10与两侧齿侧面11相接处形成沿齿轮轴向延伸的凸棱107。由于轮齿1上这两个凸棱107的存在，使得两个齿轮在啮合过程中经历一个突变，导致传动过程中产生较大振动噪声。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种齿轮及齿轮传动装置，以减少传动过程中的振动和噪声。
本发明的第一个方面是提供一种齿轮，包括圆柱状的齿轮本体和形成于所述齿轮本体的侧面上的至少三个轮齿，所述轮齿包括齿顶面和分别形成于所述齿顶面两侧的齿侧面，所述齿顶面与两侧的齿侧面分别通过过渡面衔接，且在每个横截面中，所述过渡面朝所述轮齿内部凹陷。
本发明的另一个方面是提供一种齿轮传动装置，包括至少两个互相啮合的、如上所述的齿轮。
本发明提供的齿轮及齿轮传动装置，通过在齿顶面向齿侧面过渡处形成内凹的过渡面，可以减少轮齿在啮合过程中的突变，且该内凹的过渡面可存储润滑油，使得进入啮合的轮齿先接触润滑油，从而，可减少因金属直接相碰撞造成的噪声和振动。
附图说明
图1为现有技术中内齿轮的轮齿形状示意图；
图2为本发明的齿轮实施例的端面结构示意图；
图3为图2中齿轮的轮齿形状示意图；
图4为本发明齿轮另一实施例中轮齿形状示意图；
图5为本发明齿轮又一实施例中轮齿形状示意图。
具体实施方式
齿轮一般包括圆柱状的齿轮本体以及形成于所述齿轮本体的外侧面或内侧面上的轮齿，每个轮齿与齿轮本体相结合的一端为“齿根”，每个轮齿背离齿轮本体的一端为“齿顶”；进而，本发明中所述的“齿顶面”是指每个轮齿齿顶的表面，“齿侧面”是指每个轮齿两侧位于“齿顶”和“齿根”之间的侧表面。另外，本发明中，“轴向”是指齿轮本体中心轴所在直线方向，“横截面”是指垂直于前述“轴向”的平面。
图2为本发明的齿轮实施例的端面结构示意图；图3为图2中齿轮的轮齿形状示意图；请参照图2和图3，本实施例提供一种齿轮，包括圆柱状的齿轮本体20和形成于齿轮本体20的侧面上的至少三个轮齿21，轮齿21包括齿顶面211和分别形成于齿顶面211两侧的齿侧面212，齿顶面211与两侧的齿侧面212分别通过过渡面213衔接，且在每个横截面中，过渡面213朝轮齿21内部凹陷。
具体地，本实施例提供的齿轮可以为内齿轮或外齿轮，当为内齿轮时，轮齿21形成于齿轮本体20的圆柱状的内侧面上，且过齿根202齿根圆环绕在过齿顶201的齿顶圆外；当为外齿轮时，轮齿21形成与齿轮本体20的圆柱状的外侧面上，且过齿根202的齿根圆位于过齿顶201的齿顶圆内。
其中，过渡面213朝轮齿内部21凹陷包括两个含义，一方面，由于过渡面213可与齿顶面211和齿侧面212具有相同的延伸方向，使得在每个横截面中，从轴向的角度看，过渡面213都形成一个朝轮齿21内凹陷的曲线；也就是说，本实施例并不限定轮齿21为延伸方向与轴向平行的直齿，本实施例的齿轮还可以是斜齿轮；另一方面，当齿轮为内齿轮时，过渡面213朝轮齿21内凹陷指朝背离齿轮本体20的中心轴的外侧凹陷，当齿轮为外齿轮时，过渡面213朝轮齿21内凹陷是指朝齿轮本体20的中心轴的内侧凹陷。
进一步地，过渡面213与齿顶面211和齿侧面212衔接处可以采用圆角过渡，当然，当轮齿21采用直齿时，过渡面213也可以与齿顶面211相接形成沿轴向延伸的第一边缘线，过渡面213与齿侧面212相接形成沿轴向延伸的第二边缘线，过渡面213则位于第一边缘线和第二边缘线所确定的基准平面K和过渡面213对应的轮齿21的齿根202之间；即，同时经过互相平行的第一边缘线和第二边缘线一个平面为上述基准平面K；在每个横截面中，过渡面213由上述基准平面朝齿根202方向凹陷。
本实施例提供的齿轮在啮合过程中，由于轮齿21上的过渡面213朝齿根方向凹陷，可以减少啮合过程中经历的突变点，从而减少出现的冲击和振动；并且，齿轮啮合过程中凹陷的过渡面213内还可存储一定量的润滑油，以使轮齿21进入啮合时，轮齿21先接触润滑油，进而可减少因金属直接相碰撞造成的噪声和振动。
需要说明的是，本实施例提供的齿轮不但可以两道工序加工而成（即先加工出轮齿的齿侧面和齿顶面、再进行倒角工序加工出过渡面），也可以采用拉削成型工序一次加工出本实施例中所述的轮齿21的齿顶面211、齿侧面212和过渡面213。
另外，本实施例提供的齿轮在采用拉削方式加工时，在拉刀由一端面开始沿轴向移动进行拉削的过程中，拉刀由齿轮坯料上切下的铁屑，可自然断掉，可起到避免切下的铁屑进入切割面的作用，提高了加工出齿轮的轮齿的表面精度；并且，可实现一次拉削成型，无需二次倒角工序，提高了制造效率。
在上述实施例中，过渡面213可以由至少两个沿轴向延伸的子平面215围成；即在每个横截面中，各子平面215可以依次围成多边形的一部分，例如，可以围成如图5所示的形状。
优选地，上述子平面215可以为两个，且两个子平面215之间形成的夹角大于或等于90°，以方便拉削加工，提高工艺性，并能起到良好的减振效果。
在本发明另一实施例中，如图4所示，过渡面213可以呈圆柱面，过渡面213对应的旋转中心轴平行于齿轮本体20的中心轴、且位于轮齿21外侧；过渡面213对应的旋转中心轴可以理解为，因圆柱面可以看做是母线绕与其平行的固定的旋转中心轴旋转形成的曲面，所以，该固定的旋转中心轴即为该圆柱面对应的旋转中心轴，即，本实施例中呈圆柱面的过渡面213对应的旋转中心轴；该过渡面的旋转中心轴与齿轮本体21的中心轴平行，则保证了过渡面213沿轴向延伸；并且，过渡面213对应的旋转中心轴处于轮齿21外侧，便保证了该过渡面213朝轮齿21内凹陷，即，在齿轮的横截面中，过渡面213为一朝齿根202（如图2所示）凸出的圆弧线。
本发明另一实施例提供一种齿轮传动装置，包括至少两个互相啮合的、如前述任一实施例所述的齿轮；其中每个齿轮的具体结构和功能与前述实施例类似，此处不再赘述。
当然，本齿轮传动装置可以为多个齿轮组成的多级传动结构形式，例如多挡变速器。
本实施例提供的齿轮传动装置，可以有效降低传动过程中的振动噪声。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种齿轮，包括圆柱状的齿轮本体和形成于所述齿轮本体的侧面上的至少三个轮齿，所述轮齿包括齿顶面和分别形成于所述齿顶面两侧的齿侧面，其特征在于，所述齿顶面与两侧的齿侧面分别通过过渡面衔接，且在每个横截面中，所述过渡面朝所述轮齿内部凹陷。
2.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述过渡面与所述齿顶面相接形成沿轴向延伸的第一边缘线，所述过渡面与所述齿侧面相接形成沿轴向延伸的第二边缘线，所述过渡面位于所述第一边缘线和第二边缘线所确定的基准平面和所述过渡面对应的轮齿的齿根之间。
3.根据权利要求2所述的齿轮，其特征在于，所述过渡面由至少两个沿轴向延伸的子平面围成。
4.根据权利要求3所述的齿轮，其特征在于，所述子平面为两个，且两个所述子平面之间形成的夹角大于或等于90°。
5.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述过渡面呈圆柱面，所述过渡面对应的旋转中心轴平行于所述齿轮本体的中心轴、且位于轮齿外侧。
6.根据权利要求1-5任一所述的齿轮，其特征在于，所述轮齿形成在所述齿轮本体的外侧面上。
7.根据权利要求1-5任一所述的齿轮，其特征在于，所述轮齿形成在所述齿轮本体的内侧面上。
8.一种齿轮传动装置，其特征在于，包括至少两个互相啮合的、如权利要求1-7任一所述的齿轮。
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