CN117072642A - 齿轮结构及传动齿轮组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮结构及传动齿轮组，包括齿轮体和多个轮齿，齿轮体的相对两侧壁上均设置有储油凹腔，储油凹腔内安装有储油件，齿轮体上设置有第一油道，相邻两个轮齿之间形成齿槽，轮齿具有顶面、第一侧面和第二侧面，轮齿的顶面、第一侧面和第二侧面呈等腰梯形结构分布，轮齿上设置有第二油道，第二油道连通于储油凹腔，轮齿的两个侧面中的至少之一用作啮合面，轮齿上设置有第三油道，第三油道与第二油道连通，轮齿设置有第一复合织构，第一复合织构具有圆形凹坑和球面凸起，球面凸起与圆形凹坑的内壁之间形成环形凹槽，齿槽内设置有第四油道，第四油道与第一油道连通。本发明能够使润滑油在齿轮转速不高的情况下更容易渗透到齿轮表面。

Description

齿轮结构及传动齿轮组

技术领域

本发明涉及齿轮技术领域，特别涉及一种齿轮结构及传动齿轮组。

背景技术

齿轮是机械结构中常见的传动零件之一，在传动过程中承受周期性的冲击力、弯曲应力、接触应力等，故会产生多种失效方式，例如齿轮折断、齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等。现有技术中，为了降低齿轮的磨损，延长齿轮的使用寿命，在齿轮上设置储油腔以及出油管来实现齿轮的自润滑。但这种齿轮结构大多利用齿轮高速转动产生的离心力来将储油腔内的润滑油排出，对于转速不高的齿轮而言，储油腔内的润滑油较难渗透到齿轮表面。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种齿轮结构及传动齿轮组，能够使润滑油在齿轮转速不高的情况下更容易渗透到齿轮表面。

一方面，本发明实施例提供一种齿轮结构，包括齿轮体和多个轮齿，所述齿轮体的相对两侧壁上均设置有储油凹腔，所述储油凹腔内安装有储油件，所述齿轮体上且位于所述储油凹腔内设置有贯穿所述齿轮体的第一油道，多个轮齿与所述齿轮体连接，相邻两个所述轮齿之间形成齿槽，所述轮齿具有顶面、第一侧面和第二侧面，所述轮齿的顶面、第一侧面和第二侧面呈等腰梯形结构分布，所述轮齿上设置有贯穿所述轮齿顶面的第二油道，所述第二油道连通于所述储油凹腔，所述轮齿的第一侧面和第二侧面中的至少之一用作啮合面，所述轮齿上且邻近所述轮齿顶面的位置设置有贯穿所述啮合面的第三油道，所述第三油道与所述第二油道连通，所述轮齿的啮合面且相对所述第三油道远离所述轮齿顶面的位置设置有与所述第三油道位置适配的第一复合织构，所述第一复合织构具有圆形凹坑以及位于所述圆形凹坑内的球面凸起，所述球面凸起与所述圆形凹坑的内壁之间形成环形凹槽，所述齿槽内设置有第四油道，所述第四油道与所述第一油道连通。

根据本发明的一些实施例，所述轮齿在所述齿轮体的厚度方向上呈镜像对称结构。

根据本发明的一些实施例，所述轮齿的啮合面且相对所述第三油道靠近镜像对称平面的位置设置有多个第二复合织构，所述第二复合织构的结构与所述第一复合织构相同。

根据本发明的一些实施例，所述第四油道的数量为多个，且所述第四油道的位置适配于所述第二复合织构。

根据本发明的一些实施例，所述第三油道位于所述啮合面的开口边缘设置有环形斜面。

根据本发明的一些实施例，所述圆形凹坑的开口尺寸大于或等于所述第三油道位于所述啮合面的开口尺寸。

根据本发明的一些实施例，所述轮齿的第一侧面或第二侧面用作所述啮合面，所述轮齿单侧的所述第二油道和所述第三油道的数量均为两个，两个所述第三油道的开口均位于所述啮合面。

根据本发明的一些实施例，所述轮齿的第一侧面和第二侧面均用作啮合面，所述轮齿单侧的所述第二油道和所述第三油道的数量均为两个，其中一个所述第三油道的开口位于所述第一侧面，另一个所述第三油道的开口位于所述第二侧面。

根据本发明的一些实施例，所述轮齿具第三侧面和第四侧面，所述轮齿的第三侧面和第四侧面上均设置有第一标识点和第二标识点，所述第一标识点的位置适配于所述第三油道的开口，所述第二标识点的位置适配于所述第一复合织构。

另一方面，本发明实施例提供一种传动齿轮组，包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮均采用上述的齿轮结构，其中，在所述第一齿轮和所述第二齿轮的啮合位置处，所述第一齿轮的所述第三油道的开口与所述第二齿轮的第一复合织构的位置相对应，所述第一齿轮的所述第一复合织构的位置与所述第二齿轮的所述第三油道的开口相对应。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

本发明实施例的齿轮结构在使用时，在齿轮的啮合位置处，两个齿轮的第三油道开口和第一复合织构的位置分别对应，在齿轮啮合的过程中，其中一个齿轮的第一复合织构作用在另外一个齿轮的第三油道上，使第三油道内的润滑油在齿轮转速不高的情况下更容易渗透到齿轮表面。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的齿轮结构（隐藏储油件）的结构示意图；

图2为本发明实施例的齿轮结构的结构示意图；

图3为图1中A-A的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例的第一复合织构的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例的传动齿轮组的剖面结构示意图；

图6为图5中圈示位置B的局部放大示意图。

附图标记：

齿轮体100、储油凹腔110、储油件120、轮齿200、齿槽201、顶面202、啮合面203、第一复合织构210、圆形凹坑211、球面凸起212、环形凹槽213、第一油道101、第二油道102、第三油道103、第四油道104、第二复合织构220、第一标识点204、第二标识点205、第一齿轮310、第二齿轮320

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，“设置”、“安装”、“连接”等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

请参照图1和图2，本实施例公开了一种齿轮结构，包括齿轮体100和多个轮齿200，齿轮体100的相对两侧壁上均设置有储油凹腔110，储油凹腔110内安装有储油件120，其中储油件120采用高吸油性树脂制作而成，高吸油性树脂分子之间具有网状结构，润滑油分子被包裹在网状结构中，从而实现储油并容易达到饱和状态。请参照图3，齿轮体100上且位于储油凹腔110内设置有贯穿齿轮体100的第一油道101，具体而言，齿轮体100相对两侧的储油凹腔110分别命名为第一凹腔111和第二凹腔112，第一油道101贯穿齿轮体100以将第一凹腔111和第二凹腔112连通。多个轮齿200与齿轮体100连接，具体而言，多个轮齿200等间距圆周阵列布置在齿轮体100的外壁上，相邻两个轮齿200之间形成齿槽201，轮齿200具有顶面202、第一侧面和第二侧面，其中，轮齿200的顶面202位于齿轮体100径向方向的最外侧，轮齿200的顶面202、第一侧面和第二侧面呈等腰梯形结构分布，轮齿200上设置有贯穿轮齿200顶面202的第二油道102，第二油道102连通于储油凹腔110，第二油道102位于轮齿200顶面202的开口为第一开口，轮齿200的第一侧面和第二侧面中的至少之一用作啮合面203，轮齿200上且邻近轮齿200顶面202的位置设置有贯穿啮合面203的第三油道103，第三油道103与第二油道102连通，第三油道103位于啮合面203上的开口为第二开口，轮齿200的啮合面203且相对第三油道103远离轮齿200顶面202的位置设置有与第三油道103位置适配的第一复合织构210，具体而言，第三油道103的位置位于轮齿200顶面202和第一复合织构210之间，请参照图4，第一复合织构210具有圆形凹坑211以及位于圆形凹坑211内的球面凸起212，球面凸起212与圆形凹坑211的内壁之间形成环形凹槽213。请参照图2和图3，齿槽201内设置有第四油道104，第四油道104与第一油道101连通。

为了便于理解本实施例的齿轮结构的发明构思，下面以一种传动齿轮组作为示例进行叙述。

请参照图5和图6，一种传动齿轮组包括第一齿轮310和第二齿轮320，第一齿轮310和第二齿轮320均采用上述的齿轮结构，其中，在第一齿轮310和第二齿轮320的啮合位置处，第一齿轮310的第三油道103的开口与第二齿轮320的第一复合织构210的位置相对应，第一齿轮310的第一复合织构210的位置与第二齿轮320的第三油道103的开口相对应。

由于第一齿轮310和第二齿轮320的结构相同，当第一齿轮310和第二齿轮320完全啮合时，第一齿轮310和第二齿轮320的啮合面203近乎平行，且啮合紧密。在使用时，将润滑油涂敷或喷淋到第一齿轮310和第二齿轮320上，使第一齿轮310和第二齿轮320的表面及储油件120均有润滑油。此时，第一齿轮310和第二齿轮320上的润滑油均为过饱和状态，润滑油在毛细作用下渗入第一油道101、第二油道102、第三油道103和第四油道104。其中，请参照图4，第一复合织构210的球面凸起212和圆形凹坑211之间形成的环形凹槽213起到储存润滑油的作用，当第一齿轮310和第二齿轮320啮合时，润滑油能够在环形凹槽213内充分流动，从而在齿面上形成稳定且厚度均匀的油膜，提高了润滑油的润滑面积，增加了二次动压润滑效果。环形凹槽213还可以容纳磨粒，当轮齿200未啮合时，容纳在环形凹槽213里的磨粒可以在转动过程中被甩出，不会沉积在齿根处对轮齿构成威胁，减小了磨粒对轮齿200表面的磨损。其中，圆形凹坑211的横截面为上长下短的等腰梯形，由于圆形凹坑211下窄上宽，当啮合时，润滑油更容易从环形凹槽213里流出并对齿面进行充分润滑，有利于提高润滑效果。

请参照图3和图5，在第一齿轮310和第二齿轮320的转动过程中，对于第一齿轮310的靠近第二齿轮320的那半部分结构而言，由于第四油道104的长度较短，渗入第一油道101内的润滑油在离心力以及重力作用下逐渐通过第四油道104渗出，而对于第二油道102而言，请参照图5和图6，由于第二油道102贯穿轮齿200，第二油道102的长度较长，在转速不高的情况下，第二油道102内的润滑油较难渗出，但当第一齿轮310和第二齿轮320啮合时，由于第一齿轮310和第二齿轮320的啮合面203均形成有油膜，且第一齿轮310和第二齿轮320啮合紧密，在啮合时第一齿轮310的第一复合织构210覆盖于第二齿轮320的第三油道103的开口，在第一复合织构210和第三油道103之间形成一定压强，在压强、重力和离心力的作用下，第三油道103内的润滑油朝第二油道102运动，从而将第二油道102的润滑油挤出，而且在啮合时第三油道103开口附近的润滑油可以对第一复合织构210进行补充；当第一齿轮310和第二齿轮320的啮合面203分开时，由于压强、重力和离心力的作用，第三油道103的润滑油向开口方向回流，从而通过毛细作用带动第二油道102内的润滑油流动。需要说明的是，第三油道103设置在邻近轮齿200顶面202的位置，可以缩短第三油道103的长度，降低第三油道103内润滑油的渗出难度。

请参照图3，在本实施例中，轮齿200在齿轮体100的厚度方向上呈镜像对称结构，镜像对称平面如图3中虚线L-L指示平面。轮齿200的镜像对称结构便于设计、加工，而且由于第二油道102的位置对应于储油凹腔110，润滑油从轮齿200的两侧边缘位置渗出，可以对轮齿200的边缘位置进行润滑。

请继续参照图3，对于轮齿200的中段部分而言，轮齿200的啮合面203且相对第三油道103靠近镜像对称平面的位置设置有多个第二复合织构220，第二复合织构220的结构与第一复合织构210相同，第二复合织构220可以增强轮齿200中段位置的润滑性能。另外，第四油道104的数量为多个，且第四油道104的位置适配于第二复合织构220，在本实施例中，第四油道104的数量为四个，四个第四油道104沿齿轮体100的厚度方向阵列排布。第四油道104设置在齿轮体100厚度方向的中部位置，可以对轮齿200的中段部分进行润滑，有利于增大润滑油在轮齿200上的覆盖面积，提高润滑性能。

为了增强第三油道103的性能，第三油道103位于啮合面203的开口边缘设置有环形斜面（未图示）。环形斜面使第三油道103和第一复合织构210之间的接触面接更大，压强作用效果更好。其中，第一复合织构210的圆形凹坑211的开口尺寸大于或等于第三油道103位于啮合面203的开口（即第二开口）尺寸，使第一复合织构210能够完全覆盖于第二开口。

根据不同的应用场景，本实施例的齿轮结构可以用作单向齿轮或双向齿轮，其中，当用作单项齿轮时，轮齿200的第一侧面或第二侧面用作啮合面203，轮齿200单侧的第二油道102和第三油道103的数量均为两个，两个第三油道103的开口均位于啮合面203，增加第二油道102和第三油道103的数量可以增加润滑油的渗出量和覆盖面积。

当用作双向齿轮时，轮齿200的第一侧面和第二侧面均用作啮合面203，轮齿200单侧的第二油道102和第三油道103的数量均为两个，其中一个第三油道103的开口位于第一侧面，另一个第三油道103的开口位于第二侧面。

请参照图2，轮齿200具第三侧面和第四侧面，轮齿200的第三侧面和第四侧面上均设置有第一标识点204和第二标识点205，第一标识点204的位置适配于第三油道103的开口（即第二开口），第二标识点205的位置适配于第一复合织构210。在装配时，第一标识点204和第二标识点205可以便于确定第一复合织构210和第二开口的位置是否匹配。当然，对于预先设计好安装位置的机械结构而言，第一齿轮310和第二齿轮320的安装位置是固定且距离合适，在完成装配后，第一复合织构210和第二开口的位置是刚好匹配的。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种齿轮结构，其特征在于，包括：

齿轮体，所述齿轮体的相对两侧壁上均设置有储油凹腔，所述储油凹腔内安装有储油件，所述齿轮体上且位于所述储油凹腔内设置有贯穿所述齿轮体的第一油道；

多个轮齿，与所述齿轮体连接，相邻两个所述轮齿之间形成齿槽，所述轮齿具有顶面、第一侧面和第二侧面，所述轮齿的顶面、第一侧面和第二侧面呈等腰梯形结构分布，所述轮齿上设置有贯穿所述轮齿顶面的第二油道，所述第二油道连通于所述储油凹腔，所述轮齿的第一侧面和第二侧面中的至少之一用作啮合面，所述轮齿上且邻近所述轮齿顶面的位置设置有贯穿所述啮合面的第三油道，所述第三油道与所述第二油道连通，所述轮齿的啮合面且相对所述第三油道远离所述轮齿顶面的位置设置有与所述第三油道位置适配的第一复合织构，所述第一复合织构具有圆形凹坑以及位于所述圆形凹坑内的球面凸起，所述球面凸起与所述圆形凹坑的内壁之间形成环形凹槽，所述齿槽内设置有第四油道，所述第四油道与所述第一油道连通。

2.根据权利要求1所述的齿轮结构，其特征在于，所述轮齿在所述齿轮体的厚度方向上呈镜像对称结构。

3.根据权利要求2所述的齿轮结构，其特征在于，所述轮齿的啮合面且相对所述第三油道靠近镜像对称平面的位置设置有多个第二复合织构，所述第二复合织构的结构与所述第一复合织构相同。

4.根据权利要求3所述的齿轮结构，其特征在于，所述第四油道的数量为多个，且所述第四油道的位置适配于所述第二复合织构。

5.根据权利要求1所述的齿轮结构，其特征在于，所述第三油道位于所述啮合面的开口边缘设置有环形斜面。

6.根据权利要求1或5所述的齿轮结构，其特征在于，所述圆形凹坑的开口尺寸大于或等于所述第三油道位于所述啮合面的开口尺寸。

7.根据权利要求1所述的齿轮结构，其特征在于，所述轮齿的第一侧面或第二侧面用作所述啮合面，所述轮齿单侧的所述第二油道和所述第三油道的数量均为两个，两个所述第三油道的开口均位于所述啮合面。

8.根据权利要求1所述的齿轮结构，其特征在于，所述轮齿的第一侧面和第二侧面均用作啮合面，所述轮齿单侧的所述第二油道和所述第三油道的数量均为两个，其中一个所述第三油道的开口位于所述第一侧面，另一个所述第三油道的开口位于所述第二侧面。

9.根据权利要求1至5、7或8任一项所述的齿轮结构，其特征在于，所述轮齿具第三侧面和第四侧面，所述轮齿的第三侧面和第四侧面上均设置有第一标识点和第二标识点，所述第一标识点的位置适配于所述第三油道的开口，所述第二标识点的位置适配于所述第一复合织构。

10.一种传动齿轮组，其特征在于，包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮均采用如权利要求1至9任一项所述的齿轮结构，其中，在所述第一齿轮和所述第二齿轮的啮合位置处，所述第一齿轮的所述第三油道的开口与所述第二齿轮的第一复合织构的位置相对应，所述第一齿轮的所述第一复合织构的位置与所述第二齿轮的所述第三油道的开口相对应。