CN1182178A - 双点线啮合齿轮 - Google Patents

Abstract

双点线啮合齿轮的齿廓曲线凸齿为渐开线,凹齿为过渡曲线,即齿高的一半为渐开线,另一半为过渡曲线。两个双点线啮合齿轮A、B相互啮合时,齿轮A的渐开线齿廓与齿轮B的过渡曲线齿廓相啮合,而齿轮B的渐开线齿廓与齿轮A的另一个齿的过渡曲线齿廓相啮合,形成双点接触;在运转过程中,当齿轮A、B的渐开线齿廓相互接触时,又形成线啮合。具有易于加工、噪声低、传动尺寸小、接触强度和弯曲强度高等优点,适用于动力传动装置及通用减速器。

Description

双点线啮合齿轮

本发明涉及一种传递动力的新型啮合齿轮，适用于动力传动装置及通用减速器。

中国专利88107595.7公开了诺维科夫齿轮传动装置，它是一种双圆弧齿轮，保留并发展了单圆弧齿轮凹凸齿廓的接触强度大的特点，并使工作圆弧面成为齿顶部分与齿根部分具有反对称的两个圆弧工作面。双齿面接触的啮合过程中至少轮齿有两部分处于传递动力的状态中，负荷分摊在两个齿面接触点上，因而提高了弯曲强度。但其还存在着不足之处，首先双圆弧齿轮必须要使用专用的圆弧齿轮滚刀来加工，并且没有可分性，如果加工有误差承载能力就会大大下降。其次，该齿轮没有端面重合度，因而必须制成斜齿，这样在啮合过程中使啮入端产生很大的冲击，噪声较大。

本发明的目的是提供一种具有端面重合度和可分性、承载能力大、噪声低，尺寸小、可以使用渐开线齿轮滚刀加工的双点线啮合齿轮。

本发明的目的是这样实现的：

双点线啮合齿轮的齿廓曲线凸齿为渐开线，凹齿为过渡曲线，即齿高的一半为渐开线，另一半为过渡曲线。两个双点线啮合齿轮A、B相互啮合时，齿轮A的渐开线齿廓与齿轮B的过渡曲线齿廓相啮合，而齿轮B的渐开线齿廓与齿轮A的另一个齿的过渡曲线齿廓相啮合，即齿顶部分与齿根部分具有反对称的两个工作面，形成双点接触；在运转过程中，当齿轮A、B的渐开线齿廓相互接触时，又形成线啮合。

本发明的渐开线凸齿廓和过渡曲线的凹齿廓分别由下列方程所确定：

渐开线凸齿廓方程：y_o＝(0.7854+0.3639χ_n)m_n/cosβ其中：r-分度圆半径，φ-滚动角，α_t-端面压力角，β-螺旋角过渡曲线凹齿廓方程： $x_1=x_c+\cos \mathrm{\β}\sqrt{{({\mathrm{\ρ}}_f/\cos \mathrm{\β})}^2-{(y_c-y_1)}^2}$ tgγ＝(x₁-x_c)(y_c-y₁)/(ρ_f/COSβ)²-(y_c-y₁)²x_c＝0.87m_n-m_nχ_ny_c＝1.5064m_n/cosβ

ρ_r＝0.38m_n

y₁＝1.149m_n/cosβ～1.5064m_n/cosβ当中心距a，小、大齿轮齿数z₁、z₂，法面模数m_n，法面压力角α_n给定后，其螺施角β在10°～30°之间，小、大齿轮变位系数χ_n1、χ_n2在-0.3～-1.5之间。

由于其既有端面重合度，又有轴向重合度，因而本发明还可以制成斜齿或直齿。

本发明的主要优点是：

1、由于以渐开线齿廓代替凸圆弧齿廓，以过渡曲线齿廓代替凹圆弧齿廓，所以齿轮加工容易，可以使用普通渐开线齿轮滚刀来加工，有滚齿机的工厂均能生产；

2、由于其既有端面重合度，又有轴向重合度，因而在制成斜齿轮时，其重合度大，可以减少轴向啮合时的冲击，因此噪声比双圆弧齿轮低；

3、由于其具有端面重合度，因而本发明还可以制成直齿；

4、其传动尺寸小，接触强度和弯曲强度均比渐开线齿轮高。

图1为双点线啮合齿轮的齿廓示意图；

图2为一对双点线啮合齿轮的端面啮合示意图。

实施例1：

a＝150、z₁＝z₂＝36、m_n＝4、α_n＝20°、B＝60、β＝23.5°、χ_n1＝χ_n2＝-0.73、d_a1＝d_a2＝155、h₁＝h₂＝6.9；

实施例2：

a-120、z₁-z₂-30、m_n-4、α_n-20°、B-48、β-14°55′42″、χ_n1-χn₂＝-0.453、d_a1＝d_a2＝128、h₁＝h₂＝8.71；

实施例3：

a＝150、z₁＝26、z₂＝76、m_n＝3、α_n＝20°、B＝60、β＝12°20′6″、χ_n1＝-0.323、χ_n2＝-1.48、d_a1＝80.4、d_a2＝227.6、h₁＝5、h₂＝53。

其中：a-中心距，z₁、z₂-小、大齿轮齿数，m_n-法面模数，α_n-法面压力角，B-齿宽，β-螺旋角，χ_n1、χ_n2-小、大齿轮变位系数，d_a1、d_a2-小、大齿轮顶圆直径，h₁、h₂-小、大齿轮齿深

Claims (3)

1、一种啮合齿轮，其特征在于：其凸齿齿廓曲线为渐开线，凹齿齿廓曲线为过渡曲线，即齿高的一半为渐开线，另一半为过渡曲线；其啮合方式为双点线啮合，即齿轮(A)、(B)在相互啮合时，齿轮(A)的渐开线与齿轮(B)的过渡曲线相啮合，而齿轮(B)的渐开线与齿轮(A)的另一个齿的过渡曲线相啮合；在运转过程中齿轮(A)、(B)的渐开线又互相啮合。

2、根据权利要求1所述的啮合齿轮，其特征在于：其凸齿廓的渐开线曲线和凹齿廓的过渡曲线分别由下列方程所确定：

渐开线凸齿廓方程：y_o＝(0.7854+0.3639χ_n)m_n/cosβ其中：r-分度圆半径，φ-滚动角，α_t-端面压力角，β-螺旋角过渡曲线凹齿廓方程： ${x_1}^{-}{x}_c+\cos \mathrm{\β}\sqrt{{({\mathrm{\ρ}}_f/\cos \mathrm{\β})}^2-{(y_c-y_1)}^2}$ tgγ＝(x₁-x_c)(y_c-y₁)/[ρ_f/COSβ)²-(y_c-y₁)²x_c＝0.87m_n-m_nχ_ny_c＝1.5064m_n/cosβρ_f＝0.38m_ny₁＝1.149m_n/cosβ～1.5064m_n/cosβ

3、根据权利要求1或2所述的啮合齿轮，其特征在于：当中心距(a)，小、大齿轮齿数(z₁、z₂)，法面模数(m_n)，法面压力角(α_n)给定后，其螺旋角β在10°～30°之间，小、大齿轮变位系数χ_n1、χ_n2在-0.3～-1.5之间。

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