CN105351484A - 一种偏心齿轮 - Google Patents

Abstract

一种偏心齿轮。提供一种在完全满足使用要求的前提下，有效减轻重量，受力结构更为合理的偏心齿轮。包括轮毂、齿圈、偏心头和若干轮辐，所述轮毂设在所述齿圈的中心，若干轮辐呈环形、均布设在所述齿圈和轮毂之间，所述偏心头设在所述轮辐的一端；其特征在于，所述齿圈具有受力部和传递部，所述受力部的厚度大于所述传递部的厚度；所述受力部位于所述偏心头的相对侧。本发明中的偏心大齿轮优化了结构，使得受力情况更合理，运动更为平稳同时减轻了齿轮的整体重量，有效降低了成本。

Description

一种偏心齿轮

技术领域

本发明涉及机械压力机技术领域，尤其涉及一种机械压力机的传动偏心大齿轮。

背景技术

偏心大齿轮可用于板料零件的冲裁、成形、弯曲、校正、拉伸等各种冷冲压工艺，也可进行锻件热切边的机械压力机，偏心大齿轮是其重要的传动部件，起传递动力和运动的作用，把电机的能量传递给滑块，实现对工件的动作。偏心大齿轮包括轮齿、齿圈、轮辐、配重和偏心头部分，其在工作时因为工作性质决定，只是在曲柄下死点很小的范围内承受工作负荷，具体说只限于固定的几个固定的轮齿传递公称力作用下的扭矩；其余部分的轮齿相对于此受力则大大减小。

一般齿轮分轮毂、轮辐和轮缘，而轮缘是将轮齿承受的动力传递给轮毂和曲柄轴的关键部位，对于偏心大齿轮，轮缘即齿圈直接将动力传递给偏心头，要承受冲压时产生的弯曲力和拉力。传统机械压力机偏心大齿轮为齿圈等厚结构，没有区分受力齿和非受力齿(在此我们称承受公称力的那几个齿为受力齿，其余为非受力齿)，齿圈厚度按照受力齿设计，因而造成齿轮的整体齿圈较厚，浪费了材料，增加了成本。

发明内容

本发明针对以上问题，提供一种在完全满足使用要求的前提下，有效减轻重量，受力结构更为合理的一种偏心齿轮。

本发明的技术方案为：包括轮毂、齿圈、偏心头和若干轮辐，所述轮毂设在所述齿圈的中心，若干轮辐呈环形、均布设在所述齿圈和轮毂之间，所述偏心头设在所述轮辐的一端；其特征在于，所述齿圈具有受力部和传递部，所述受力部的厚度大于所述传递部的厚度；

所述受力部位于所述偏心头的相对侧。

所述受力部呈劣弧，所述受力部的弧长为齿圈的圆周长的1/8-1/4。

所述轮辐的数量为2n，其中n≥1，n为整数；所述受力部均布设在所述轮辐上。

本发明偏心大齿轮的齿圈是整体上相对较薄的，只有受力部的齿圈局部变厚。加厚的齿圈既起到增加强度的作用同时又平衡了偏心头的重量使整个偏心大齿轮的重心近可能的与其旋转中心重合。

本发明的偏心大齿轮结构较以往的偏心大齿轮，优化了结构，使得受力情况更合理，运动更为平稳同时减轻了齿轮的整体重量，有效降低了成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是本发明中的受力分析图；

图中1是轮毂，2是齿圈，3是偏心头，4是轮辐，5是受力部，6是传递部，7是齿牙。

具体实施方式

本发明如图1-2所示，包括轮毂1、齿圈2、偏心头3和若干轮辐4，所述轮毂1设在所述齿圈的中心，若干轮辐4呈环形、均布设在所述齿圈和轮毂之间，所述偏心头3设在所述轮辐的一端；所述齿圈具有受力部5和传递部6，所述受力部5的厚度大于所述传递部6的厚度，提高受力部的强度，使得齿轮受力合理；所述齿圈的外沿设有齿牙7；

所述受力部5位于所述偏心头的相对侧(即受力部和偏心头分别位于轮毂的两侧)，平衡偏心头的重量，稳定可靠。

所述受力部5呈劣弧，所述受力部的弧长为齿圈的圆周长的1/8-1/4，减轻齿轮的重量，使得受力部工作可靠。

所述轮辐4的数量为2n，其中n≥1，n为整数；所述受力部设在所述轮辐上，轮辐呈偶数设置，保证了齿轮整体受力均匀；受力部均布设置在轮辐上(即相邻的轮辐)，受力更加合理。

下面根据曲柄压力机动力学对压力机的偏心大齿轮扭矩作如下分析说明：

压力机的偏心大齿轮扭矩M可按下式计算为：

M＝P_D(m₁+m_u)＝P_Dm

式中：P_D----滑块的公称压力，为滑块允许承受的最大工艺力；

m₁----不计摩擦时的当量力臂；

m₁＝R[sinα+(K/2)sin2α]

式中：K----R/L的值，图中标记的L指连杆长度，α、β如图所示。

m_u----摩擦当量力臂，若不计齿轮力对支座反力的影响则

m_u＝f[(K+1)d_A+d_o+Kd_B)]/2

式中：f----滑动轴承的摩擦系数，一般取f＝0.06；

d_A----连杆大端的支承直径(偏心直径)；

do----支承轴径(主轴径)；

d_B----连杆小端的支承轴径；

m----当量力臂m＝m₁+m_u

如果滑块上的工艺力始终等于公称压力PD，则在α＝90°时扭矩达到最大值：P_D(R+m_u)。按照这一扭矩来设计偏心齿轮将使尺寸十分庞大。事实上，曲柄压力机经常在下死点附近工作，所以在设计时总是先规定在距下死点SP的行程内，压力机允许按公称压力工作，以保证冲裁工艺的需要。由上述讨论可知，偏心齿轮扭矩由二部分组成，其中P_Dm₁＝M₁为完成工艺的偏心大齿轮扭矩，它是曲柄转角α的函数，当α＝0时，M₁＝0；P_Dm_u＝M_u为摩擦扭矩，与结构尺寸和摩擦系数有关。对偏心齿轮式压力机摩擦力矩占公称压力角时的总扭矩的30％左右。除作用于公称压力角范围内的几个齿以外的所有齿只传递摩擦力矩。

因此，可知非受力齿不传递公称力下的扭矩只传递摩擦力矩，所以完全可以把非受力齿部分的齿圈减薄，只对受力齿部位局部加强。

Claims (3)

1.一种偏心齿轮，包括轮毂、齿圈、偏心头和若干轮辐，所述轮毂设在所述齿圈的中心，若干轮辐呈环形、均布设在所述齿圈和轮毂之间，所述偏心头设在所述轮辐的一端；其特征在于，所述齿圈具有受力部和传递部，所述受力部的厚度大于所述传递部的厚度；

所述受力部位于所述偏心头的相对侧。

2.根据权利要求1所述的一种偏心齿轮，其特征在于，所述受力部呈劣弧，所述受力部的弧长为齿圈的圆周长的1/8-1/4。

3.根据权利要求1或2所述的一种偏心齿轮，其特征在于，所述轮辐的数量为2n，其中n≥1，n为整数；所述受力部均布设在所述轮辐上。