CN109578526A - 一种变阻尼谐波传动齿轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车传动零部件技术领域，尤其是一种变阻尼谐波传动齿轮，包括齿轮外圈、齿轮内圈、及连接齿轮内圈和齿轮外圈的连接体，在齿轮外圈的内圆周面上间隔设置有凹形阻尼面，在齿轮内圈的外圆周面上也间隔设置有凸形阻尼面，在连接体的外圆周面上设置有与齿轮外圈的内圆周面上的凹形阻尼面相配合的凸起结构在连接体的内圆周面上设置有与齿轮内圈的外圆周面上的凸形阻尼面相配合的内凹结构。本发明所得到的一种变阻尼谐波传动齿轮，其通过合理的结构设计，以实现在传动过程中传动扭矩由小变化大的过程中，其旋转刚度会因为圆弧切向角变化而变化，形成阻尼相应变化，最终减弱传动过程的噪声和传动不平稳度。

Description

一种变阻尼谐波传动齿轮

技术领域

本发明涉及汽车传动零部件技术领域，尤其是一种变阻尼谐波传动齿轮。

背景技术

现有汽车节能减排技术中，三缸机发动机的采用是应用最广泛的方式之一。但由于发动机点火激励和做功过程上存在不平衡，为了实现发动机最大动力输出，通常会配装一个平衡轴系统，以便从机械联合动作原理上将发动机旋转运动中不平衡惯性力减弱，使发动机工作起来更加平稳、顺畅。发动机系统旋转动力传动过程中，会因为发动机做功过程存在点火激振，为了避免点火激振的激励导致传动过程中齿轮形间相互啮合的敲击导致噪声和传动不平稳，特发明了“一种变阻尼谐波传动齿轮”加入传动环节，以减弱传动中的噪声和传动不平稳度。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种变阻尼谐波传动齿轮，能减弱传动过程的噪声和传动不平稳度。

为了达到上述目的，本发明所设计的一种变阻尼谐波传动齿轮，包括齿轮外圈、齿轮内圈、及连接齿轮内圈和齿轮外圈的连接体，在齿轮外圈的内圆周面上间隔设置有凹形阻尼面和/或凸形阻尼面，在齿轮内圈的外圆周面上也间隔设置有凹形阻尼面和/或凸形阻尼面，在连接体的外圆周面上设置有与齿轮外圈的内圆周面上的凹形阻尼面和/或凸形阻尼面相配合的凸起结构和/或内凹结构，在连接体的内圆周面上设置有与齿轮内圈的外圆周面上的凹形阻尼面和/或凸形阻尼面相配合的凸起结构和/或内凹结构，所述的凹形阻尼面及凸形阻尼面在齿轮内圈轴向的截面为弧形结构，且其与连接体之间均为弧形过渡。当阻尼齿轮在进行旋转传动的过程中，齿轮外圈的微动旋转所引发的抗力传递途径如下：齿轮外圈的齿形的抗力→→齿轮外圈内径表面配合面与连接体外表面配合面间的摩擦力→→连接体内表面配合面与齿轮内圈外径表面配合面间的摩擦力→→与齿轮内圈内孔固定连接的轴。整个转动传递过程中，传递力矩均表现为各相配合面上所发生全部摩擦力矩的总和（积分），如图2，其∑f1,∑f2大小是动态相等的，力是动态平衡的。而其中f1=μαF1，f2=μαF2；其中α是配合面上每一点动态过程中与微观角度动态关联的一个按一定规律变化的变量；由于整个传动传递过程中传递力矩是一个动态谐波传递函数，弹性连接体会因摩擦力矩呈谐波变化和微观摩擦滑动而形成“谐波振动”的能量损失，同时由于摩擦产生的热量形成热辐射损失，从而对传动传递的振动过程快速衰减形成“变阻尼”。

在齿轮内圈上设置有若干个风噪孔，所述风噪孔为贯通整个齿轮内圈厚度方向的通孔。风噪孔的两端与齿轮内圈的两个侧面之间通过平滑圆弧过渡。其中风噪孔的数量以9-12个为宜。在齿轮高速旋转时表面会产生涡旋气流，而这气流会与发动机缸体表面凸凹结构高速刮擦，从而因不规则表面负压力和表面刮擦而形成噪声甚至啸叫声。因此我们于内圈结构上设置若干个风噪孔（通孔），减弱或消除齿轮旋转附带产生有害的涡旋气流，从而避免齿轮旋转过程中带来的噪声。同样空气在流动时，若碰到尖锐的障碍物，极易发生乱流，从而产生噪音，或频率甚高的啸音。我们需要风噪孔的两端与齿轮内圈的两个侧面之间通过平滑圆弧过渡。

齿轮外圈的内圆周面与齿轮外圈的两个侧面之间均为倒角或倒圆过渡，齿轮内圈的外圆周面与齿轮内圈的两个侧面之间也均为倒角或倒圆过渡，连接体的内圆周面、外圆周面与连接体的两个侧面之间均设置有与齿轮内圈、齿轮外圈上的倒角或倒圆相配合的过渡部。虑及“一种变阻尼谐波传动齿轮”全部力矩传递过程中，均通过齿轮外圈的内圆周面与连接体的外圆周面配合、连接体的内圆周面与齿轮内圈的外圆周面配合传递，为了保证不同转速、不周温度、不同加速度等不同工况下传递力矩平稳，于齿轮外圈的内圆周面与齿轮外圈的两个侧面之间均为倒角或倒圆过渡，使配合面配合压力平滑过渡 ，从而实现摩擦力矩均匀，且尽量不受或少受工况变化影响。

在风噪孔外侧的齿轮内圈的两个侧面上设置有挡胶环，在齿轮外圈的两个侧面上也设置有挡胶环。其功能在于将齿轮表面的空气分隔开，以避免齿轮高速旋转时形成大涡旋，产生噪声。

在挡胶环外侧的齿轮外圈的两个侧面上设置有跳动环。其功能在于两个方面：1、将齿轮表面的空气分隔开，以避免齿轮高速旋转时形成大涡旋，产生噪声；2、目的在于突出齿轮表面质量状态，易于检测和观察，当齿轮动作过程中，如果出现异常变形故障可以第一时间发现。

本发明所得到的一种变阻尼谐波传动齿轮，其通过合理的结构设计，以实现在传动过程中传动扭矩由小变化大的过程中，其旋转刚度会因为圆弧切向角变化而变化，形成阻尼相应变化，最终减弱传动过程的噪声和传动不平稳度。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的径向截面示意图；

图3为本发明的轴向截面示意图；

图4为图2的局部放大示意图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

实施例1：

如图1-4所示，本实施例描述的一种变阻尼谐波传动齿轮，包括齿轮外圈1、齿轮内圈3、及连接齿轮内圈3和齿轮外圈1的连接体2，在齿轮外圈1的内圆周面上间隔设置有凹形阻尼面7，在齿轮内圈3的外圆周面上也间隔设置有凸形阻尼面8，在连接体2的外圆周面上设置有与齿轮外圈1的内圆周面上的凹形阻尼面7相配合的凸起结构，在连接体2的内圆周面上设置有与齿轮内圈3的外圆周面上的凸形阻尼面8相配合的内凹结构，所述的凹形阻尼面7及凸形阻尼面8在齿轮内圈3轴向的截面为弧形结构，且其与连接体2之间均为弧形过渡。

在齿轮内圈3上设置有12个风噪孔6，所述风噪孔6为贯通整个齿轮内圈3厚度方向的通孔。风噪孔6的两端与齿轮内圈3的两个侧面之间通过平滑圆弧过渡。

齿轮外圈1的内圆周面与齿轮外圈1的两个侧面之间均为倒圆过渡，齿轮内圈3的外圆周面与齿轮内圈3的两个侧面之间也均为倒圆过渡，连接体2的内圆周面、外圆周面与连接体2的两个侧面之间均设置有与齿轮内圈3、齿轮外圈1上的倒圆相配合的过渡部。

在风噪孔6外侧的齿轮内圈3的两个侧面上设置有挡胶环5，在齿轮外圈1的两个侧面上也设置有挡胶环5。

在挡胶环5外侧的齿轮外圈1的两个侧面上设置有跳动环4。

实施例2：

本实施例描述的一种变阻尼谐波传动齿轮，包括齿轮外圈、齿轮内圈、及连接齿轮内圈和齿轮外圈的连接体，在齿轮外圈的内圆周面上间隔设置有凸形阻尼面，在齿轮内圈的外圆周面上也间隔设置有凹形阻尼面，在连接体的外圆周面上设置有与齿轮外圈的内圆周面上的凸形阻尼面相配合的内凹结构，在连接体的内圆周面上设置有与齿轮内圈的外圆周面上的凹形阻尼面相配合的凸起结构，所述的凹形阻尼面及凸形阻尼面在齿轮内圈轴向的截面为弧形结构，且其与连接体之间均为弧形过渡。

在齿轮内圈上设置有12个风噪孔，所述风噪孔为贯通整个齿轮内圈厚度方向的通孔。风噪孔的两端与齿轮内圈的两个侧面之间通过平滑圆弧过渡。

齿轮外圈的内圆周面与齿轮外圈的两个侧面之间均为倒圆过渡，齿轮内圈的外圆周面与齿轮内圈的两个侧面之间也均为倒圆过渡，连接体的内圆周面、外圆周面与连接体的两个侧面之间均设置有与齿轮内圈、齿轮外圈上的倒圆相配合的过渡部。

在风噪孔外侧的齿轮内圈的两个侧面上设置有挡胶环，在齿轮外圈的两个侧面上也设置有挡胶环。

在挡胶环外侧的齿轮外圈的两个侧面上设置有跳动环。

Claims (6)

1.一种变阻尼谐波传动齿轮，其特征是：包括齿轮外圈、齿轮内圈、及连接齿轮内圈和齿轮外圈的连接体，在齿轮外圈的内圆周面上间隔设置有凹形阻尼面和/或凸形阻尼面，在齿轮内圈的外圆周面上也间隔设置有凹形阻尼面和/或凸形阻尼面，在连接体的外圆周面上设置有与齿轮外圈的内圆周面上的凹形阻尼面和/或凸形阻尼面相配合的凸起结构和/或内凹结构，在连接体的内圆周面上设置有与齿轮内圈的外圆周面上的凹形阻尼面和/或凸形阻尼面相配合的凸起结构和/或内凹结构，所述的凹形阻尼面及凸形阻尼面在齿轮内圈轴向的截面为弧形结构，且其与连接体之间均为弧形过渡。

2.根据权利要求1所述的一种变阻尼谐波传动齿轮，其特征是：在齿轮内圈上设置有若干个风噪孔，所述风噪孔为贯通整个齿轮内圈厚度方向的通孔。

3.根据权利要求2所述的一种变阻尼谐波传动齿轮，其特征是：风噪孔的两端与齿轮内圈的两个侧面之间通过平滑圆弧过渡。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种变阻尼谐波传动齿轮，其特征是：齿轮外圈的内圆周面与齿轮外圈的两个侧面之间均为倒角或倒圆过渡，齿轮内圈的外圆周面与齿轮内圈的两个侧面之间也均为倒角或倒圆过渡，连接体的内圆周面、外圆周面与连接体的两个侧面之间均设置有与齿轮内圈、齿轮外圈上的倒角或倒圆相配合的过渡部。

5.根据权利要求4所述的一种变阻尼谐波传动齿轮，其特征是：在风噪孔外侧的齿轮内圈的两个侧面上设置有挡胶环，在齿轮外圈的两个侧面上也设置有挡胶环。

6.根据权利要求5所述的一种变阻尼谐波传动齿轮，其特征是：在挡胶环外侧的齿轮外圈的两个侧面上设置有跳动环。