CN1153875A

CN1153875A - 斜齿轮

Info

Publication number: CN1153875A
Application number: CN 96101404
Authority: CN
Inventors: 长田重庆; 堀田浩二
Original assignee: Oval Corp
Current assignee: Oval Corp
Priority date: 1996-01-02
Filing date: 1996-01-02
Publication date: 1997-07-09
Anticipated expiration: 2016-01-02
Also published as: CN1070595C

Abstract

一种即使在泥浆流体内也不损坏齿而且能排除泥浆的斜齿轮。它把轴的直角方向为断面的齿形曲线作为由次摆线齿形构成的第2型齿形，在次摆线齿形的一部分上构成第1型齿形的圆弧(诺维柯夫)齿形和渐开线齿形，齿形曲线啮合点的轨迹为把从齿轮旋转中心O₁、O₂为中心的齿顶圆半径R₀₁和R₀₂、比齿节圆半径R₁和R₂要小的半径R_b1和R_b2、通过节点P的直线以及把它们的两端用以节点P为中心的半径a₁和a₂的圆弧相结合的轨迹，它的齿形曲线作为由次摆线曲线、渐开线曲线以及圆弧齿形构成的连续相切齿形，用滑功率大的次摆线曲线部分除去泥浆，而用圆弧齿轮(诺维柯夫齿形)及渐开线齿形部传送动力。

Description

斜齿轮

本发明涉及一种斜齿轮的齿形曲线，更详细地说，涉及一种具有齿形曲线由次摆线曲线与渐开线曲线以及圆弧(诺维柯夫齿形)构成的连续相切的齿轮齿形的斜齿轮。

通常，斜齿轮的齿形曲线是由渐开线曲线或摆线曲线等单一曲线作为齿形的，因而，具有这种齿形曲线的斜齿轮主要用于液体输送用的齿轮泵，大多是在油槽内旋转的齿轮。

但是，油槽内含有铁锈或油污物，很显然这些固形物有磨损齿形的情况。特别是，在用于泥浆流体的流体输送的齿轮泵时，流体中泥浆会磨损齿形，有时会使旋转停止。

本发明的目的是提供一种即使在咬入泥浆流体时，也不会损坏齿而并能排除泥浆的斜齿轮。

本发明是将齿形曲线啮合点的轨迹形成把从齿轮回转中心O₁、O₂作为中心的齿顶圆半径R_o1和R_o2、比齿节圆半径R₁及R₂要小的半径R_b1和R_b2、通过节点P的直线以及将它们的两端用以节点为中心的半径a，和a₂的圆弧相结合所构成的轨迹，由于它的齿形曲线成为由将摆线曲线、渐开线曲线及圆弧齿形构成的连续相切齿轮齿形，所以由滑功率大的次摆线曲线除去齿形啮合泥浆部，而圆弧齿形、渐开线齿形能进行动力传送，从而防止了油槽内泥浆或流体中泥浆等损伤齿轮齿形。

图1是说明本发明的容积型流量计的转子齿形实施形态的部分断面图。

图1示出了在说明本发明的斜齿轮实施形态的轴直方向断面中部分齿形曲线及啮合点轨迹，图中，1是齿数为Z₁的主动轮(下称O₁齿轮)，2是齿数为Z₂的从动轮(下称O₂齿轮)，3是O₁齿轮的齿顶园R_o1，4是O₂齿轮的齿顶圆R_o2，5是O₁齿轮的齿节圆R₁，6是O₂齿轮的齿节圆R₂，P是节点。

在图1所示的齿形曲线中，从节圆5、6上的点P₁、P₂作为界线形成各自的齿顶高齿形和齿根高齿形。下面对O₁、O₂齿轮1，2的齿形曲线的结构加以说明。

O₁齿轮1的齿顶高齿形曲线是用A₁B₁C₁D₁P₁示出的连续曲线，曲线A₁B₁是齿顶圆半径R_o的齿顶圆弧，曲线B₁C₁是中心在齿节圆上的半径为a₁的圆弧齿形，曲线C₁D₁是O₂齿轮2的E₂点的所绘矢径R_c11(后述)的次摆线曲线，而D₁P₁是由矢径R_c31(后述)构成的压力角α的渐开线曲线。

O₁齿轮1的齿根高齿形曲线是由P₁E₁F₁G₁H₁构成的连续曲线，曲线P₁E₁是与上述D₁P₁连续的压力角α的渐开线曲线，曲线E₁F₁是中心在节点圆上的半径a₂的圆弧齿形，曲线F₁G₁是O₂齿轮2的B₂点的所绘矢径R_b21(后述)的次摆线曲线，而曲线G₁H₁是以齿根圆半径(R₁+R₂-R_o2)为半径的圆。同样地，能给出O₂齿轮2的齿形曲线。

在上述的齿形曲线中，O₁齿轮1的齿顶高中的次摆线曲线C₁D₁的矢径R_c11和齿根高中的次摆线曲线F₁G₁的矢径R_c21、渐开线曲线D₁E₁的矢径R_c31及O₂齿轮2的齿顶高中次摆线曲线C₂D₂的矢径R_c12和齿根高中次摆线曲线F₂G₂的矢径R_c22、渐开线曲线D₂E₂的矢径R_c32被用下列的关系式加以表示。

R_{c 11} = {[R_{b 2}^{2} + {(R_{1} + R_{2})}^{2} - 2 R_{b 2} (R_{1} + R_{2}) \cos (θ - δ_{2})]}^{\frac{1}{2}}

θ′_b2≤θ≤θ_a2 …(1)

R_{c 21} = {[R_{02}^{2} + {(R_{1} + R_{2})}^{2} - 2 R_{02} (R_{1} + R_{2}) \cos θ]}^{\frac{1}{2}}

0≤θ≤θ_b2 …(2)

R_{c 31} = {[R_{1}^{2} + {(R_{2} θ \cos α)}^{2} + 2 R_{1} R_{2} θ \sin α \cos α]}^{\frac{1}{2}}

-θ′_b2≤θ≤θ′_b2 …(3)

θ_{a 2} = \cos^{- 1} ((R_{2}^{2} + R_{b 2}^{2} - a_{2}^{2}) / 2 R_{2} R_{b 2}) + δ_{2}

θ_{b 2} = \cos^{- 1} {(R_{02}^{2} + R_{2}^{2} - a_{2}^{2}) / 2 R_{02} R_{2}}

θ′_b2＝α-cos^-1(R₂cosα/R_b2)+δ₂δ₂＝invα-inv(cos^-1(R₂cosα/R_b1))

R_{c 12} = {[R_{b 1}^{2} + {(R_{1} + R_{2})}^{2} - 2 R_{b 1} (R_{1} + R_{2}) \cos (θ - δ_{1})]}^{\frac{1}{2}}

θ′_b1≤θ≤θ_a1 …(4)

R_{c 22} = {[R_{01}^{2} + {(R_{1} + R_{2})}^{2} - 2 R_{01} (R_{1} + R_{2}) \cos θ]}^{\frac{1}{2}}

0≤θ≤θ_b1 …(5)

R_{c 32} = {[R_{2}^{2} + {(R_{1} θ \cos α)}^{2} + 2 R_{1} R_{2} θ \sin α \cos α]}^{\frac{1}{2}}

-θ′_b1≤θ≤θ′_b1 …(6)

θ_{a 1} = \cos^{- 1} ((R_{1}^{2} + R_{b 1}^{2} - a_{1}^{2}) / 2 R_{1} R_{b 1}) + δ_{1}

θ_{b 1} = \cos^{- 1} ((R_{01}^{2} + R_{1}^{2} - a_{1}^{2}) / 2 R_{01} R_{1})

θ′_b1＝α-cos^-1(R₁cosα/R_b1)+δ₁ ₁＝invα-inv(cos^-1(R₁cosα/R_b1))

把这样得到的O₁齿轮1与O₂齿轮2的啮合点用静止座标系加以表示的啮合点轨成为把节点作为P并用点划线表示的10，11，12，13，P，14，15，16，17，18，19，P，20，21的双纽线曲线。

对应于权利要求的效果是，齿形曲线啮合点的轨迹为把以齿轮旋转中心O₁，O₂为中心的齿圆半径R_o1和R_o2、比齿节圆半径R₁及R₂要小的半径R_b1和R_b2、通过节点P的直线、以及把它们的两端用以节点为中心的半径a₁和a₂的圆弧相结合的轨迹，它的齿形曲线作为由次摆线曲线、渐开线曲线以及圆弧齿形构成的连续相切的齿轮齿形，所以即使在含有泥浆流体中旋转，滑动率大的次摆线曲线部分能除去泥浆，而圆弧齿形(诺维柯夫齿形)及渐开线齿形能作为动力传送，从而较好地适用于处理含泥浆的流体的泵及容积型流量计的转子。

Claims

1.一种斜齿轮，其特征在于，齿形曲线的啮合点轨迹为把从齿轮旋转中心O₁、O₂作为中心的齿顶圆半径R_o1和R_o2、比齿节圆半径R₁和R₂要小的半径R_b1和R_b2、通过节点P的直线、以及把它们的两端用以节点为中心的半径a₁和a₂的圆弧相结合的轨迹，它的齿形曲线为由次摆线曲线，渐开线曲线以及圆弧齿形构成的连续相切的齿轮齿形。