CN104776159A - 滚子齿轮传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚子齿轮传动装置。包括齿轮和滚子轮；滚子轮的每个齿中部均开有缺口，每根销轴两端分别安装在各自齿的两侧，每个滚子分别通过销轴安装在各自齿上，滚子与销轴之间为间隙配合，销轴与齿的两侧为过盈配合，滚子两端与齿的两侧之间具有间隙。所述滚子轮的滚子与相啮合的齿轮具有相同的周节，保证滚子与齿轮能正确啮合。本发明将齿轮与齿轮的传动转换成齿轮与滚子轮的传动，啮合方式发生了改变，因滚子与齿轮的啮合为纯滚动啮合，在轮齿与滚子之间不存在相对滑动，啮合过程的摩擦小，啮合效率高，噪声小；纯滚动啮合能够很大的减少齿面的磨损、点蚀和胶合失效，提高了齿轮的使用寿命，降低了齿轮的润滑和冷却要求。

Description

滚子齿轮传动装置

技术领域

本发明涉及一种齿轮传动装置，特别是涉及一种滚子齿轮传动装置。

背景技术

齿轮传动的动比准确，效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长，是机械传动中应用最广的一种传动形式。经过不断的发展，为了满足不同的传动需求，齿轮传动类型分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、双曲面齿轮传动、螺旋齿轮传动、蜗杆传动、圆弧齿轮传动、摆线齿轮传动和行星齿轮传动，轮齿啮合方式有外啮合、内啮合和齿轮齿条啮合三种，目前广泛使用的齿廓线型是渐开线齿廓齿轮，此外还有少量的摆线齿廓和圆弧齿廓。而且为了调节从动件的速度，人们还研究了各种非圆齿轮传动，如椭圆齿轮、变形椭圆齿轮、卵形齿轮等等。

齿轮传动的主要失效形式是轮齿折断、齿面磨损、齿面点蚀和齿面胶合，轮齿折断是有不断变化的弯曲应力引起的，而齿面的失效主要是由于啮合时的摩擦磨损和热量集中引起的，因为现有的齿轮在轮齿啮合时有相对滑动，这就导致摩擦磨损和发热严重，因此将有相对滑动的啮合转换为纯滚动的啮合就能很好的改善齿轮工作环境，降低失效率，提高使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种滚子齿轮传动装置，将其中一个齿轮替换为具有相同周节的滚子轮，齿面和滚子表面发生纯滚动，将滑动摩擦转换为滚动摩擦，降低齿面的摩擦磨损和发热。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括齿轮和滚子轮；滚子轮的每个齿中部均开有缺口，每根销轴两端分别安装在各自齿的两侧，每个滚子分别通过销轴安装在各自齿上，滚子与销轴之间为间隙配合，销轴与齿的两侧为过盈配合，滚子两端与齿的两侧之间具有间隙。

所述滚子轮的滚子与相啮合的齿轮具有相同的周节，保证滚子与齿轮能正确啮合。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明将齿轮与齿轮的传动转换成齿轮与滚子轮的传动，啮合方式发生了改变，因滚子与齿轮的啮合为纯滚动啮合，在轮齿与滚子之间不存在相对滑动，啮合过程的摩擦小，啮合效率高，噪声小。

2、纯滚动啮合能够很大的减少齿面的磨损、点蚀和胶合失效，提高了齿轮的使用寿命，降低了齿轮的润滑和冷却要求。

附图说明

图1是本发明的结构立体图。

图2是本发明的结构示意图。

图3是滚子和滚子轮装配示意图。

图4是滚子轮与渐开线齿轮外啮合示意图。

图5是滚子轮与渐开线齿轮内啮合示意图。

图6是滚子轮与圆弧齿轮外啮合示意图。

图7是滚子轮与渐开线齿条啮合示意图。

图8是椭圆滚子轮与椭圆渐开线齿轮外啮合示意图。

图中：1、齿轮，2、滚子轮，3、滚子，4、销轴。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1、图3所示，本发明包括齿轮1和滚子轮2；滚子轮2的每个齿中部均开有缺口，每根销轴4两端分别安装在各自齿的两侧，每个滚子3分别通过销轴4安装在各自齿上，滚子3与销轴4之间为间隙配合，销轴4与齿的两侧为过盈配合，滚子3两端与齿的两侧之间具有间隙，这样滚子3在轴向有微小窜动，不会被卡住。

如图2所示，所述滚子轮2的滚子3与相啮合的齿轮1具有相同的周节，保证滚子3与齿轮能正确啮合。

本发明将齿轮与齿轮的传动转换成齿轮与滚子轮的传动，因滚子与齿轮的啮合为纯滚动啮合，这样减少了啮合过程中的摩擦、磨损和发热，提高了齿轮传动的效率和使用寿命。

实施例1：

如图4所示，本实施例是齿轮与滚子轮外啮合，其中齿轮的齿廓是渐开线齿廓。本实施例大轮是齿轮，小轮是滚子轮，模数是4mm，压力角是20°，齿顶高系数是1，顶隙系数是0.25，齿轮1齿数是32，分度圆直径是128mm，滚子轮滚子数是20，分度圆直径是80mm，滚子半径为3.21mm，滚子圆心所在的滚子轮半径为39.19mm，节距是12.56mm，中心距是104mm，齿宽是24mm。

实施例2：

如图5所示，本实施例是齿轮与滚子轮内啮合，其中齿轮的齿廓是渐开线齿廓。本实施例的大轮是齿轮，小轮是滚子轮，模数是4mm，压力角是20°，齿顶高系数是1，顶隙系数是0.25，齿轮齿数是27，分度圆直径是108mm，滚子轮滚子数是20，分度圆直径是80mm，滚子半径为3.21mm，滚子圆心所在的滚子轮半径为39.19mm，节距是12.56mm，中心距是14mm，齿宽是24mm。

实施例3：

如图6所示，本实施例是滚子轮与齿轮外啮合，其中齿轮的齿廓是圆弧齿廓。本实施例的小轮是滚子轮，大轮是齿轮，模数是4mm，压力角是24°，齿顶高系数是1，顶隙系数是0.25，齿轮齿数是32，分度圆直径是128mm，滚子轮滚子数是20，分度圆直径是80mm，滚子半径是3.24mm，滚子圆心在滚子轮上的半径是39mm，节距是12.56mm，中心距是104mm，齿宽是24mm。

实施例4：

如图7所示，本实施例是滚子轮与齿条啮合，其中齿条的齿廓是渐开线齿廓。本实施例中模数是4mm，滚子轮滚子数是24，分度圆直径是96mm，滚子半径是3.28mm，滚子圆心在滚子轮上的半径是47mm，节距是12.56mm，齿宽是24mm，齿条长是100mm，高度是15mm。

实施例5：

如图8所示。本实施例是滚子轮与齿轮啮合，其中齿轮和滚子轮都是椭圆轮，齿轮的齿廓是渐开线齿廓，模数是4mm，齿顶高系数是1，顶隙系数是0.25，齿数和滚子数都是15，压力角是20°，偏心率e是0.6。

椭圆轮分度圆长半轴长为：

椭圆轮分度圆短半轴长为：

椭圆齿轮渐开线方程为：

$x=\frac{1}{2}m{z}_v\cos \mathrm{\α}(\sin t-t\cos t)$

$y=\frac{1}{2}m{z}_v\cos \mathrm{\α}(\cos t-t\sin t)$

齿轮和滚子轮的参数如表1所示。

表1椭圆滚子齿轮参数表

上述具体实施方式以及附图中滚子轮和齿轮的形状、啮合种类、齿廓线型和齿轮种类等都是用来解释说明本发明，而不是对本发明进行任何限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种滚子齿轮传动装置，其特征在于：包括齿轮和滚子轮；滚子轮的每个齿中部均开有缺口，每根销轴两端分别安装在各自齿的两侧，每个滚子分别通过销轴安装在各自齿上，滚子与销轴之间为间隙配合，销轴与齿的两侧为过盈配合，滚子两端与齿的两侧之间具有间隙。

2.根据权利要求1中所述的一种滚子齿轮传动装置，其特征在于：所述滚子轮的滚子与相啮合的齿轮具有相同的周节，保证滚子与齿轮能正确啮合。