CN111677828A - 一种用于变向的圆弧斜齿装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种用于变向的圆弧斜齿装置，包括：两直线型斜齿条，且两直线型斜齿条之间夹角为0°~180°；圆弧斜齿条，连接两直线型斜齿条；圆弧斜齿条包括圆弧段和两直线段，圆弧段上齿顶所在的曲面与两直线段上齿顶所在的平面相切，且两切线在齿上的投影为过渡线；两过渡线之间的齿为圆弧斜齿，两过渡线靠近两直线型斜齿条两端的齿与两直线型斜齿条上的齿相同。在本发明中，通过特殊设计的圆弧斜齿条，啮合齿轮在运动到圆弧斜齿条时从原来的单一线接触变为啮合线从短到长再到短的平稳过渡，啮合线更长，降低了齿面压力，减少了冲击，提高了产品的寿命，降低了运行过程中的噪音。

Description

一种用于变向的圆弧斜齿装置

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种用于变向的圆弧斜齿装置。

背景技术

齿轮齿条传动与带传动相比存在传递动力大、寿命长、工作平稳、可靠性高等优点，是现代机械中应用最广的一种机械传动。

目前在传动领域实现变向的齿条均为常规直齿，通过在需要变向的两直齿条之间设置一个圆弧直齿条来实现转向，常规圆弧直齿条在啮合瞬间是整体啮合，容易产生冲击，传动不平稳，而且因为接触瞬间为单一线接触，对齿轮和齿条强度要求高，容易磨损，传动过程中噪音比较大。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种用于变向的圆弧斜齿装置，使其更具有实用性。

发明内容

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于变向的圆弧斜齿装置，包括：

两直线型斜齿条，且两所述直线型斜齿条之间夹角为0°~180°；

圆弧斜齿条，连接两所述直线型斜齿条；

所述圆弧斜齿条包括圆弧段和两直线段，所述圆弧段上齿顶所在的曲面与两所述直线段上齿顶所在的平面相切，且两切线在齿上的投影为过渡线；

两所述过渡线之间的齿为圆弧斜齿，两所述过渡线靠近两直线型斜齿条两端的齿与两所述直线型斜齿条上的齿相同。

进一步地，所述圆弧斜齿条包括圆弧齿圈和两过渡块，两所述过渡块设置于所述圆弧齿圈两端，所述过渡线位于所述过渡块上。

进一步地，两所述过渡块与所述圆弧齿圈相配合的位置位于齿槽内，两所述过渡块与所述圆弧齿圈上斜齿为完整齿。

进一步地，两所述过渡块和所述圆弧齿圈相配合的第一安装面垂直于所述过渡块各自连接的所述直线型斜齿条的长度延伸方向。

进一步地，两所述过渡块与所述圆弧齿圈设置有相互配合的防错面，两所述过渡块上防错面大小不相同。

进一步地，两所述过渡块与所述圆弧齿圈安装后，所述过渡块与所述圆弧齿圈之间存在间隙。

进一步地，所述圆弧斜齿条与两所述直线型斜齿条相配合的第二安装面垂直于各自连接的所述直线型斜齿条的长度延伸方向。

进一步地，所述圆弧斜齿条在设置有斜齿的另一端设置有至少两棱边。

进一步地，所述圆弧斜齿条在厚度延伸方向设置有至少两定位孔。

进一步地，所述圆弧斜齿条在设置有斜齿的另一端设置有至少两棱边，所述圆弧斜齿条在厚度延伸方向设置有至少两定位孔。

本发明的有益效果为：本发明改变了传统的直齿型圆弧齿条，通过特殊设计的圆弧斜齿条，使得啮合齿轮在传动过程中从直线型斜齿条运动到圆弧斜齿条再运动到直线型斜齿条，完成变向。且啮合齿轮在运动到圆弧斜齿条时从原来的单一线接触变为啮合线从短到长再到短的平稳过渡，啮合线更长，降低了齿面压力，减少了冲击，提高了产品的寿命，降低了运行过程中的噪音。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为圆弧斜齿条的结构示意图；

图3为圆弧斜齿条另一方向的结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为圆弧斜齿条的爆炸图；

图6为圆弧斜齿条另一方向的爆炸图。

附图标记：1、直线型斜齿条；2、圆弧斜齿条；21、过渡线；22、圆弧齿圈；23、过渡块；231、第一安装面；232、防错面；233、间隙；24、第二安装面；25、棱边；26、定位孔。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至6所示的用于变向的圆弧斜齿装置，包括：

两直线型斜齿条1，且两直线型斜齿条1之间夹角为0°~180°；

圆弧斜齿条2，连接两直线型斜齿条1；

圆弧斜齿条2包括圆弧段和两直线段，圆弧段上齿顶所在的曲面与两直线段上齿顶所在的平面相切，且两切线在齿上的投影为过渡线21；

两过渡线21之间的齿为圆弧斜齿，两过渡线21靠近两直线型斜齿条1两端的齿与两直线型斜齿条1上的齿相同。

本发明改变了传统的直齿型圆弧齿条，通过特殊设计的圆弧斜齿条2，使得啮合齿轮在传动过程中从直线型斜齿条1运动到圆弧斜齿条2再运动到直线型斜齿条1，完成变向。且啮合齿轮在运动到圆弧斜齿条2时从原来的单一线接触变为啮合线从短到长再到短的平稳过渡，啮合线更长，降低了齿面压力，减少了冲击，提高了产品的寿命，降低了运行过程中的噪音。

作为上述实施例的优选，圆弧斜齿条2包括圆弧齿圈22和两过渡块23，两过渡块23设置于圆弧齿圈22两端，过渡线位于过渡块23上，因为过渡线两边的齿不相同，所以在过渡线21处的斜齿结构较为复杂，而过渡线21只是经过少数几个斜齿，过渡线21中间的斜齿则为标准圆弧斜齿。将圆弧斜齿条2设置为分体结构，圆弧齿圈22只需从相关直径的斜齿轮上按照所需要变向的角度进行截取；过渡线21设置在过渡块23上，只需对过渡块23单独进行加工即可，省去了对整个圆弧斜齿条2的加工，节省了加工时间和加工成本，增加了本发明的实用性和经济性。

作为上述实施例的优选，两过渡块23与圆弧齿圈22相配合的位置位于齿槽内，两过渡块23与圆弧齿圈22上斜齿为完整齿，通过将圆弧齿圈22和过渡块23的分离和配合的位置设置在齿槽内，使得过渡块23和圆弧齿圈22上的齿为完整齿，避免了单个斜齿被分成两块分别位于圆弧齿圈22和过渡块23上。这样一方面，可以降低对加工精度的要求，单个齿通过两块进行配合需要很高的加工精度，而在齿槽内对圆弧齿圈22和过渡块23进行配合则有效地降低了所需的加工精度，从而增加了本发明的实用性；另一方面，圆弧齿圈22和过渡块23上皆为完整齿，保证了齿的结构强度，避免了将单个齿分成配合的两个块，从而在进行啮合时因冲击产生磨损，提高了使用寿命，从而增加了本发明在使用过程中的可靠性。

作为上述实施例的优选，两过渡块23和圆弧齿圈22相配合的第一安装面231垂直于过渡块23各自连接的直线型斜齿条1的长度延伸方向，为消除斜齿在运转过带来的轴向力影响，通常在使用过程中设置一对圆弧斜齿装置，两圆弧斜齿装置上斜齿对称设置，从而将斜齿产生的轴向力相互抵消。过渡块23和圆弧齿圈22相配合的第一安装面231垂直于连接的直线型斜齿条1的长度延伸方向，从而避免在使用过程中产生轴向力，减少了磨损，避免了过渡块23和圆弧齿圈22之间发生偏移，提高了使用寿命，从而增加了本发明在使用过程中的稳定性。

作为上述实施例的优选，两过渡块23与圆弧齿圈22设置有相互配合的防错面232，两过渡块23上防错面232大小不相同。因圆弧齿圈22是从斜齿轮上截取出来，且圆弧齿圈22和过渡块23上皆为完整齿，所以两过渡线21在两过渡块23上位置不相同，使得两过渡块23并不相同。为了避免安装错误，所以在过渡块23和圆弧齿圈22上设置相互配合的防错面232，防错面232设置为与第一安装面231垂直，因为两防错面232大小不相同，在安装过渡块23时，第一安装面231无法配合而过渡块23和圆弧齿圈22在齿槽处已经贴紧；或者第一安装面231已贴紧而过渡块23和圆弧齿圈22在齿槽处不能相配合，则安装人员可意识到过渡块23安装错误。通过设置防错面232，避免了在安装过程中将两过渡块23安装错误，增加了本发明的实用性。

作为上述实施例的优选，两过渡块23与圆弧齿圈22安装后，过渡块23与圆弧齿圈22之间存在间隙233。因为齿轮的齿距需一致，齿轮才能平稳运行，而过渡块23和圆弧齿圈22在齿槽内相配合，所以在安装时需保证此处的齿距合格，因加工存在误差，所以在过渡块23与圆弧齿圈22之间设置间隙233，若过渡块23和圆弧齿圈22安装时齿距较小，可以将间隙233的距离调大从而使得齿距合格；齿距较大时，可将间隙233调小从而使得齿距合格。不设置间隙233，若过渡块23和圆弧齿圈22安装时齿距较大，此时过渡块23和圆弧齿圈22在齿槽处已经贴紧，则无法将齿距调小，使得零件无法使用。不设置间隙233，则对加工和装配精度要求很高，通过设置间隙233，降低了加工和装配精度要求，降低了成本，从而增加了本发明的实用性和经济性。

作为上述实施例的优选，圆弧斜齿条2与两直线型斜齿条1相配合的第二安装面24垂直于各自连接的直线型斜齿条1的长度延伸方向，为消除斜齿在运转过带来的轴向力影响，通常在使用过程中设置一对圆弧斜齿装置，两圆弧斜齿装置上斜齿对称设置，从而将斜齿产生的轴向力相互抵消。圆弧斜齿条2与两直线型斜齿条1相配合的第二安装面24垂直于各自配合的直线型斜齿条1的长度延伸方向，从而避免了在使用过程中产生轴向力，减少了磨损，避免了圆弧斜齿条2和直线型斜齿条1之间发生偏移，提高了使用寿命，从而增加了本发明在使用过程中的稳定性。

作为上述实施例的优选，圆弧斜齿条2在设置有斜齿的另一端设置有至少两棱边25，在对圆弧斜齿条2进行安装时，通过设置至少两棱边25，安装位置设置有与棱边25相配合的结构，对圆弧斜齿形成配合与支撑，防止圆弧斜齿条2发生旋转，增加了安装时的便利性，从而增加了本发明的实用性。

作为上述实施例的优选，圆弧斜齿条2在厚度延伸方向设置有至少两定位孔26，可对圆弧斜齿条2的安装位置进行定位，保证安装精度，从而增加了本发明使用过程中的稳定性。

作为上述实施例的优选，圆弧斜齿条2在设置有斜齿的另一端设置有至少两棱边25，圆弧斜齿条2在厚度延伸方向设置有至少两定位孔26。通过设置至少两棱边25，安装位置设置有与棱边25相配合的结构，对圆弧斜齿形成配合与支撑，两定位孔26可对圆弧斜齿条2的安装位置进行定位，保证安装精度，防止圆弧斜齿条2发生旋转，从而增加了本发明的实用性和稳定性。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于变向的圆弧斜齿装置，其特征在于，包括：

两直线型斜齿条(1)，且两所述直线型斜齿条(1)之间夹角为0°~180°；

圆弧斜齿条(2)，连接两所述直线型斜齿条(1)；

所述圆弧斜齿条(2)包括圆弧段和两直线段，所述圆弧段上齿顶所在的曲面与两所述直线段上齿顶所在的平面相切，且两切线在齿上的投影为过渡线(21)；

两所述过渡线(21)之间的齿为圆弧斜齿，两所述过渡线(21)靠近两直线型斜齿条(1)两端的齿与两所述直线型斜齿条(1)上的齿相同。

2.根据权利要求1所述的用于变向的圆弧斜齿装置，其特征在于，所述圆弧斜齿条(2)包括圆弧齿圈(22)和两过渡块(23)，两所述过渡块设置于所述圆弧齿圈(22)两端，所述过渡线(21)位于所述过渡块(23)上。

3.根据权利要求2所述的用于变向的圆弧斜齿装置，其特征在于，两所述过渡块(23)与所述圆弧齿圈(22)相配合的位置位于齿槽内，两所述过渡块(23)与所述圆弧齿圈(22)上斜齿为完整齿。

4.根据权利要求3所述的用于变向的圆弧斜齿装置，其特征在于，两所述过渡块(23)和所述圆弧齿圈(22)相配合的第一安装面(231)垂直于所述过渡块(23)各自连接的所述直线型斜齿条(1)的长度延伸方向。

5.根据权利要求4所述的用于变向的圆弧斜齿装置，其特征在于，两所述过渡块(23)与所述圆弧齿圈(22)设置有相互配合的防错面(232)，两所述过渡块(23)上防错面(232)大小不相同。

6.根据权利要求3所述的用于变向的圆弧斜齿装置，其特征在于，两所述过渡块(23)与所述圆弧齿圈(22)安装后，所述过渡块(23)与所述圆弧齿圈(22)之间存在间隙(233)。

7.根据权利要求1所述的用于变向的圆弧斜齿装置，其特征在于，所述圆弧斜齿条(2)与两所述直线型斜齿条(1)相配合的第二安装面(24)垂直于各自连接的所述直线型斜齿条(1)的长度延伸方向。

8.根据权利要求1所述的用于变向的圆弧斜齿装置，其特征在于，所述圆弧斜齿条(2)在设置有斜齿的另一端设置有至少两棱边(25)。

9.根据权利要求1所述的用于变向的圆弧斜齿装置，其特征在于，所述圆弧斜齿条(2)在厚度延伸方向设置有至少两定位孔(26)。

10.根据权利要求1所述的用于变向的圆弧斜齿装置，其特征在于，所述圆弧斜齿条(2)在设置有斜齿的另一端设置有至少两棱边(25)，所述圆弧斜齿条(2)在厚度延伸方向设置有至少两定位孔(26)。

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