CN110645319A - 一种多齿廓啮合圆柱齿轮传动 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多齿廓啮合圆柱齿轮传动，包括一对啮合的小齿轮(1)和大齿轮(2)，小齿轮(1)的端面工作齿廓曲线从齿顶到齿根的方向是由压力角不同的渐开线(101)和渐开线(102)组成；大齿轮(2)的端面工作齿廓曲线从齿顶到齿根的方向分别由压力角不同的渐开线(201)和渐开线(202)以及延长渐开线等距曲线(204)组成，渐开线(102)压力角与渐开线(202)压力角相同，渐开线(101)和渐开线(201)的压力角不同。本发明的优点在于：1、可以防止啮合过程中出现干涉，实现互换，并实现较高的端面重合度；2、可以保证传动具有可分性，法向力恒定；3、齿轮不需要专用刀具加工，方便磨削加工；可提高齿轮的承载能力和降低噪声。

Description

一种多齿廓啮合圆柱齿轮传动
技术领域
本发明涉及齿轮传动技术领域，尤其涉及一种多齿廓啮合圆柱齿轮传动。
背景技术
目前工业上应用的圆柱齿轮传动，可分为四种：摆线齿轮传动、渐开线齿轮传动、圆弧齿轮传动和点线啮合齿轮传动。
摆线齿轮的工作齿廓是摆线。渐开线齿轮工作齿廓为一条渐开线。圆弧齿轮工作齿廓是圆弧。点线啮合齿轮传动中小齿轮工作齿廓是一条渐开线，大齿轮工作齿廓是一条渐开线和一条过渡曲线。
摆线齿轮互换性差，没有可分性，法向力不恒定；渐开线齿轮承载能力低，制造精度要求高；圆弧齿轮没有端面重合度，只能做成斜齿，对中心距误差敏感，需要专用刀具，磨削加工困难；点线啮合齿轮啮合时，存在着干涉情况，降低接触强度等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种承载能力高，便于加工、互换性强的多齿廓啮合圆柱齿轮传动。
本发明所采用的技术方案为：一种多齿廓啮合圆柱齿轮传动，包括一对啮合的小齿轮1和大齿轮2，其特征在于：
小齿轮1的端面工作齿廓曲线从齿顶到齿根的方向包括压力角不同的渐开线101和渐开线102，两者的分界点不超过节点3，
大齿轮2的端面工作齿廓曲线从齿顶到齿根的方向分别由渐开线201、渐开线202和延长渐开线等距曲线203组成，其中渐开线201压力角与渐开线202的压力角不同，两者的分界点204不超过节点3；
其中，小齿轮1上的渐开线102压力角与大齿轮2上的渐开线202压力角相同，小齿轮1上的渐开线101和大齿轮2上的渐开线201的压力角不同，该对齿轮在啮合过程中有多对不同的压力角渐开线端面齿廓啮合，以及渐开线与延长渐开线等距曲线啮合，构成为多齿廓啮合圆柱齿轮传动。
按上述技术方案，在所述小齿轮1上位于齿根处还设有端面工作齿廓曲线：延长渐开线等距曲线103，所述延长渐开线等距曲线103与渐开线102光滑过渡连接，在该对齿的啮合过程中，在端面有不同压力角的渐开线啮合、相同压力角的渐开线啮合，以及延长渐开线等距曲线与渐开线啮合三种齿廓啮合形式，构成多齿廓啮合圆柱齿轮传动。
按上述技术方案，两者的传动比大于或等于2，小齿轮1的变位系数在-0.5到1之间，大齿轮2的变位系数小于或等于-1。
按上述技术方案，两者的传动比小于2，小齿轮1的变位系数在-1到0之间，大齿轮2的变位系数在-1.5到-0.5之间。
按上述技术方案，齿轮包括直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字形圆柱齿轮。
本发明所取得的有益效果为：
1、一个齿轮的端面齿廓包含压力角不同的两条渐开线，可以防止啮合过程中出现干涉；方便在设计中实现互换性，并实现合理的端面重合度。
2、两个齿轮具有相同压力角的渐开线齿廓，可以保证传动具有可分性；法向力恒定；
3、只要保证小齿轮的渐开线102和大齿轮的渐开线202的压力角与普通渐开线齿轮压力角相同，则齿轮不需要专用刀具加工，磨削加工也很方便；
4、在啮合过程中，齿轮端面齿廓上的延长渐开线等距曲线与渐开线啮合，可提高齿轮的承载能力，降低噪声。
附图说明
图1为本发明提供的实施例1的结构示意图。
图2为本发明提供的实施例2的结构示意图。
图中：1—小齿轮，101-渐开线，102-渐开线，103-延长渐开线等距曲线，104-渐开线101和渐开线102分界点，105-渐开线102与延长渐开线等距曲线103的分界点，2、大齿轮，201-渐开线，202-渐开线，203-延长渐开线等距曲线，204-渐开线201和渐开线202分界点，205-渐开线202与延长渐开线等距曲线203的分界点，3-节点。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供了一种多齿廓啮合圆柱齿轮传动，包括一对啮合的小齿轮1和大齿轮2。小齿轮1的端面齿廓曲线从齿顶到齿根的方向由渐开线101和渐开线102组成，其中渐开线101压力角与渐开线102压力角不同，两者的分界点不超过节点3，并都参与啮合，均为工作齿廓；
大齿轮2的端面齿廓曲线从齿顶到齿根的方向分别由渐开线201、渐开线202和延长渐开线等距曲线203组成，其中渐开线201压力角与渐开线202的压力角不同，两者的分界点204不超过节点3，渐开线201、渐开线202和延长渐开线等距曲线203都参与啮合，均为工作齿廓，
其中，小齿轮1上的渐开线102压力角与大齿轮2上的渐开线202压力角相同，小齿轮1上的渐开线101和大齿轮2上的渐开线201的压力角不同，一对齿轮在啮合过程中有多对不同的压力角渐开线端面齿廓啮合，以及渐开线与延长渐开线等距曲线啮合，构成为多齿廓啮合圆柱齿轮传动。
本实施例中，所述齿轮包括直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字形圆柱齿轮。
本实施例中，两齿轮的传动比大于或等于2，小齿轮1的变位系数在-0.5到1之间，大齿轮2的变位系数小于或等于-1。加工大齿轮2所用的齿条型刀具的齿廓顶部只具有一个圆角。分界点104的位置应保证渐开线101能够光滑过渡到渐开线102。分界点204的位置应保证渐开线201能够光滑过渡到渐开线202，分界点205的位置应保证渐开线202能够光滑过渡到延长渐开线等距曲线203。
实施例2：
如图2所示，本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于：小齿轮1的端面工作齿廓曲线由渐开线101和渐开线102，以及延长渐开线等距曲线103组成，延长渐开线等距曲线103与渐开线通过分界点105光滑过渡连接。其中渐开线101压力角与渐开线102压力角不同，渐开线101和渐开线102分界点不超过节点3；渐开线101、渐开线102和延长渐开线等距曲线103都参与啮合，均为工作齿廓；在小齿轮和大齿轮的啮合过程中，在端面会有不同压力角的渐开线啮合、相同压力角的渐开线啮合，以及延长渐开线等距曲线与渐开线啮合三种齿廓啮合形式，构成多齿廓啮合圆柱齿轮传动。
本实施例中，两者的传动比小于2，小齿轮1的变位系数在-1到0之间，大齿轮2的变位系数在-1.5到-0.5之间。

Claims (5)

1.一种多齿廓啮合圆柱齿轮传动，包括一对啮合的小齿轮(1)和大齿轮(2)，其特征在于：
小齿轮(1)的端面工作齿廓曲线从齿顶到齿根的方向包括压力角不同的渐开线(101)和渐开线(102)，两者的分界点不超过节点(3)，
大齿轮(2)的端面工作齿廓曲线从齿顶到齿根的方向分别由渐开线(201)、渐开线(202)和延长渐开线等距曲线(203)组成，其中渐开线(201)压力角与渐开线(202)的压力角不同，两者的分界点(204)不超过节点(3)；
其中，小齿轮(1)上的渐开线(102)压力角与大齿轮(2)上的渐开线(202)压力角相同，小齿轮(1)上的渐开线(101)和大齿轮(2)上的渐开线(201)的压力角不同，该对齿轮在啮合过程中有多对不同的压力角渐开线端面齿廓啮合，以及渐开线与延长渐开线等距曲线啮合，构成为多齿廓啮合圆柱齿轮传动。
2.根据权利要求1所述的多齿廓啮合圆柱齿轮传动，其特征在于：在所述小齿轮(1)上位于齿根处还设有端面工作齿廓曲线：延长渐开线等距曲线(103)，所述延长渐开线等距曲线(103)与渐开线(102)光滑过渡连接，在该对齿的啮合过程中，在端面有不同压力角的渐开线啮合、相同压力角的渐开线啮合，以及延长渐开线等距曲线与渐开线啮合三种齿廓啮合形式，构成多齿廓啮合圆柱齿轮传动。
3.根据权利要求1所述的多齿廓啮合圆柱齿轮传动，其特征在于：两者的传动比大于或等于2，小齿轮1的变位系数在-0.5到1之间，大齿轮2的变位系数小于或等于-1。
4.根据权利要求2所述的多齿廓啮合圆柱齿轮传动，其特征在于：两者的传动比小于2，小齿轮1的变位系数在-1到0之间，大齿轮2的变位系数在-1.5到-0.5之间。
5.根据权利要求1或2所述的多多齿廓啮合圆柱齿轮传动，其特征在于：齿轮包括直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和人字形圆柱齿轮。
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