CN104455213A - 线接触曲线齿圆锥齿轮副 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械传动技术领域，公开了一种线接触曲线齿圆锥齿轮副，包括：曲线齿圆锥齿轮、大齿轮，两齿轮轴线垂直相交，实现线接触定传动比啮合传动；曲线齿圆锥齿轮由常规已有加工技术制成，取产形面与曲线齿圆锥齿轮齿面相同的锥面滚刀在滚齿机上将大齿轮毛坯加工成大齿轮，由加工出的大齿轮与曲线齿圆锥齿轮保持轴线垂直相交、及安装距R2、R1啮合传动得到线接触曲线齿圆锥齿轮副，实现线接触、定传动比啮合传动，较现行通用的点接触曲线齿圆锥齿轮副具有更高的承载能力及更平稳的运动和动力传递特性。

Description

线接触曲线齿圆锥齿轮副
技术领域
本发明涉及一种线接触曲线齿圆锥齿轮副，属于机械传动技术领域。
背景技术
曲线齿圆锥齿轮传动用于垂直相交轴线的运动和动力传动，是点接触啮合传动，接触区形状、位置可以由加工参数调整，其计算基准点传动比i12＝z2/z1，其它啮合点瞬时传动比i12略有变化，但瞬时传动比i12波动很小，广泛应用于汽车、工程机械等行业，在机械传动技术领域占有重要地位。目前实际应用中曲线齿圆锥齿轮传动主要存在两种制式：奥利康(Oerlikon)和克林根贝尔格(Klingelnberg)长幅外摆线等高齿制，采用连续分度法加工，加工大、小齿轮用两台机床就可以完成粗、精铣齿，俗称为“二刀法”成型；格里森(Gleason)圆弧齿制，采用单分度法加工，加工大、小齿轮需要五台机床完成粗、精铣齿，常称为“五刀法”成型。
参考圆锥蜗杆副齿面成型原理，圆锥蜗杆分为阿基米德圆锥蜗杆、渐开线圆锥蜗杆、平面包络圆锥蜗杆、锥面包络圆锥蜗杆等；为了得到线接触的圆锥蜗杆副，取产形面与圆锥蜗杆螺旋面相同的锥面滚刀在滚齿机上加工出蜗轮，得到圆锥蜗杆副，其特征为线接触、定传动比、硬齿面啮合传动，实现多对齿同时啮合，承载能力大，适宜于高速、重载传动。
发明内容
本发明的目的是要提供一种线接触曲线齿圆锥齿轮副，应用于垂直相交轴线的运动和动力传动。
为了达到本发明的目的所采取的技术方案如下：
线接触曲线齿圆锥齿轮副包括：曲线齿圆锥齿轮1、大齿轮2，曲线齿圆锥齿轮轴线3与大齿轮轴线4垂直相交，曲线齿圆锥齿轮1沿其轴线位置由安装距R1确定，大齿轮2沿其轴线位置由安装距R2确定，实现线接触定传动比i12啮合传动；其特征在于，曲线齿圆锥齿轮1由常规已有加工技术制成，取产形面与曲线齿圆锥齿轮1齿面相同的锥面滚刀5在滚齿机上加工大齿轮毛坯6，加工过程中锥面滚刀轴线7与大齿轮毛坯轴线8垂直相交，锥面滚刀5沿其轴线位置由曲线齿圆锥齿轮1的安装距R1确定，大齿轮毛坯6沿其轴线位置由大齿轮2的安装距R2确定，按曲线齿圆锥齿轮1和大齿轮2的传动比i12滚切，将大齿轮毛坯6加工成大齿轮2，由加工出的大齿轮2与曲线齿圆锥齿轮1保持轴线垂直相交、及安装距R2、R1啮合传动得到线接触曲线齿圆锥齿轮副。
上述的线接触曲线齿圆锥齿轮副中，曲线齿圆锥齿轮1可以是奥利康和克林根贝尔格长幅外摆线等高齿制、或格里森圆弧齿制，由产形面与曲线齿圆锥齿轮1齿面相同的锥面滚刀5在滚齿机上滚切大齿轮毛坯6，加工过程中保持轴线垂直相交、滚比为i12、及安装距R1、R2，加工出的大齿轮2与曲线齿圆锥齿轮1啮合传动均可得到线接触曲线齿圆锥齿轮副。
本发明的有益效果在于，所提出的一种线接触曲线齿圆锥齿轮副，实现线接触、定传动比啮合传动，较现行通用的点接触曲线齿圆锥齿轮副具有更高的承载能力及更平稳的运动和动力传递特性。
附图说明
图1为线接触曲线齿圆锥齿轮副原理图；
图2为线接触曲线齿圆锥齿轮副俯视原理图；
图3为线接触曲线齿圆锥齿轮副的大齿轮加工原理图。
图中：1--曲线齿圆锥齿轮，2--大齿轮，3--曲线齿圆锥齿轮轴线，4--大齿轮轴线，5--锥面滚刀，6--大齿轮毛坯，7--锥面滚刀轴线，8--大齿轮毛坯轴线。
具体实施方式
下面根据附图对本发明的实施例进行描述。
图1所示的线接触曲线齿圆锥齿轮副由曲线齿圆锥齿轮1、大齿轮2构成，曲线齿圆锥齿轮1的齿数z1、大齿轮2的齿数z2，曲线齿圆锥齿轮轴线3与大齿轮轴线4垂直相交，曲线齿圆锥齿轮1沿其轴线位置由安装距R1确定，大齿轮2沿其轴线位置由安装距R2确定，实现线接触定传动比i12＝z2/z1啮合传动；曲线齿圆锥齿轮1为右旋、大齿轮2为左旋(如图2)，曲线齿圆锥齿轮1为左旋时、与其啮合的大齿轮2为右旋。
图3所示的线接触曲线齿圆锥齿轮副的大齿轮加工原理图，曲线齿圆锥齿轮1由常规已有加工技术制成，对于奥利康和克林根贝尔格长幅外摆线等高齿制，采用连续分度法在铣齿机上由专用盘铣刀加工曲线齿圆锥齿轮1，对于格里森圆弧齿制，采用单分度法在铣齿机上由专用盘铣刀加工曲线齿圆锥齿轮1，取产形面与曲线齿圆锥齿轮1齿面相同的锥面滚刀5在滚齿机上加工大齿轮毛坯6，加工过程中锥面滚刀轴线7与大齿轮毛坯轴线8垂直相交，锥面滚刀5沿其轴线位置由曲线齿圆锥齿轮1的安装距R1确定，大齿轮毛坯6沿其轴线位置由大齿轮2的安装距R2确定，按曲线齿圆锥齿轮1和大齿轮2的传动比i12滚切，将大齿轮毛坯6加工成大齿轮2；在滚齿机上具体加工方式为：锥面滚刀5安装在滚刀架上，大齿轮毛坯6安装在滚齿机工作转台上，为满足锥面滚刀轴线7与大齿轮毛坯轴线8垂直相交、保持滚刀架倾角为0°、调整两轴线垂直相交于O点，由安装距R1、R2分别确定锥面滚刀5和大齿轮毛坯6沿其各自轴线的位置，按曲线齿圆锥齿轮1和大齿轮2的传动比i12＝z2/z1计算挂轮滚比，在滚齿机上加工出大齿轮2，由加工出的大齿轮2与曲线齿圆锥齿轮1保持轴线垂直相交、及安装距R2、R1啮合传动得到线接触曲线齿圆锥齿轮副。
对于同一对齿轮副由于线接触较点接触啮合传动具有更高的承载能力，而定传动比啮合传动平稳，冲击、振动和噪声小，因此线接触曲线齿圆锥齿轮副适宜于高速、重载传动。

Claims (2)

1.线接触曲线齿圆锥齿轮副包括：曲线齿圆锥齿轮、大齿轮，曲线齿圆锥齿轮轴线与大齿轮轴线垂直相交，曲线齿圆锥齿轮沿其轴线位置由安装距R1确定，大齿轮沿其轴线位置由安装距R2确定，实现线接触定传动比i12啮合传动，其特征在于，曲线齿圆锥齿轮由常规已有加工技术制成，取产形面与曲线齿圆锥齿轮齿面相同的锥面滚刀在滚齿机上加工大齿轮毛坯，加工过程中锥面滚刀轴线与大齿轮毛坯轴线垂直相交，锥面滚刀沿其轴线位置由曲线齿圆锥齿轮的安装距R1确定，大齿轮毛坯沿其轴线位置由大齿轮的安装距R2确定，按曲线齿圆锥齿轮和大齿轮的传动比i12滚切，将大齿轮毛坯加工成大齿轮，由加工出的大齿轮与曲线齿圆锥齿轮保持轴线垂直相交、及安装距R2、R1啮合传动得到线接触曲线齿圆锥齿轮副。
2.根据权利要求1所述的线接触曲线齿圆锥齿轮副，其特征在于，曲线齿圆锥齿轮可以是奥利康和克林根贝尔格长幅外摆线等高齿制、或格里森圆弧齿制，由产形面与曲线齿圆锥齿轮齿面相同的锥面滚刀在滚齿机上滚切大齿轮毛坯，加工出的大齿轮与曲线齿圆锥齿轮啮合传动均可得到线接触曲线齿圆锥齿轮副。
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代广君: "基于滚齿加工的线接触螺旋锥齿轮研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑》 *

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