CN203784227U

CN203784227U - 一种齿轮

Info

Publication number: CN203784227U
Application number: CN201320787978.8U
Authority: CN
Inventors: 杜广智; 顾镭; 陈舒阳
Original assignee: BAIC Motor Co Ltd
Current assignee: BAIC Motor Co Ltd
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2014-08-20
Anticipated expiration: 2023-12-03

Abstract

本实用新型提供一种齿轮，包括轮毂和多个轮齿，多个轮齿均匀分布于所述轮毂的外周，所述轮齿可拆卸地安装在所述轮毂上。本实用新型所提供的齿轮，其每一轮齿可以拆卸下来，从而实现对单个轮齿进行更换，从而无需在个别轮齿无效情况下更换整个齿轮，提高齿轮的利用率，且轮毂可反复回收利用，节省了成本；轮齿可以单独加工，便于批量生产，如采用锻造、精磨等工艺，可提高轮齿强度、精度、表面质量；此外，轮齿加工时，所需加工余量小，贵重金属材料消耗少；且轮齿与轮毂可以分别使用强度不同的材料，以进一步节省成本。

Description

一种齿轮

技术领域

本实用新型涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种可更换轮齿的齿轮。

背景技术

机械传动中，齿轮传动因其传动比范围大、传动效率高得到广泛的应用。但齿轮的加工成本较高，齿轮传动对工作环境要求高，这些都限制了齿轮传动的使用范围。如果能增加互换性、提高加工效率、增大回收利用率，就能显著降低齿轮的成本，使齿轮传动得到更好的发展。

齿轮通常是有轮毂和轮齿组成，传统齿轮的失效模式中轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形等都是轮齿失效，轮毂几乎不会失效。但是单个轮齿失效后，整个齿轮也就报废了。

传统渐开线齿轮加工都是整个齿轮加工，其中仿形法加工效率低，范成法会产生根切，粉末冶金成本较高。我国规定所有齿轮分度圆压力角为20°，且在国标GB1357-87规定了0.1～50的标准模数系列。而只要压力角与模数相同的轮齿之间就可以相互啮合，因此给轮齿互换提供了依据。假如失效的齿轮上单个轮齿能够更换，则可以变坏为好，同时避免损坏其他配合的齿轮，提高齿轮的利用率。而且如果单个轮齿能够实现标准化生产，也能够降低加工成本。在使用贵重的合金材料时，可仅用在轮齿制造上，轮毂采用普通材料可有效补偿综合成本的提高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种齿轮，其轮齿可以拆卸、更换。

本实用新型所提供的技术方案如下：

一种齿轮，包括轮毂和多个轮齿，多个轮齿均匀分布于所述轮毂的外周，所述轮齿可拆卸地安装在所述轮毂上。

进一步的，所述轮毂的外周边缘处均匀分布有多个用于安装轮齿的安装螺纹孔；

所述轮齿包括：用于与所述轮毂进行安装连接的轮齿底端；以及，与所述轮齿底端相对的轮齿顶端；

其中，在所述轮齿底端设置有螺纹台阶孔；所述轮毂上的安装螺纹孔和所述轮齿底端的螺纹台阶孔内穿装螺栓，以将所述轮齿安装于所述轮毂上。

进一步的，所述轮齿顶端的齿廓为渐开线、摆线、圆弧或抛物线。

进一步的，所述轮齿底端的端面上形成有一贯通的轮齿安装槽，所述轮齿安装槽的两侧壁上分别设置有一个所述螺纹台阶孔；

所述轮毂的至少一部分周圈边缘容置于所述轮齿安装槽的两侧壁之间；

并且，所述轮齿安装槽的两侧壁上的螺纹台阶孔分别位于所述轮毂上的安装螺纹孔的两侧，并与所述轮毂上的安装螺纹孔相贯通；

所述轮齿安装槽的两侧壁上的螺纹台阶孔和所述轮毂上的安装螺纹孔内穿装螺栓。

进一步的，在所述轮毂的外周边缘与所述轮齿的轮齿安装槽的槽底之间留有配合间隙。

进一步的，所述轮毂的外周边缘还设置有用于对所述轮齿的轮齿底端进行定位的定位结构。

进一步的，所述定位结构包括凸设于所述轮毂的外周边缘的定位凸肩，所述定位凸肩在与所述安装螺纹孔相对应的位置形成有用于容置所述轮齿底端的定位槽；

所述轮齿底端设置于所述定位槽内。

进一步的，所述轮齿底端为自所述轮齿顶端向所述轮齿底端的宽度逐渐减小的锥形端部；所述定位槽为与所述轮齿底端的结构相匹配的、自槽口至槽底的宽度逐渐减小的锥形槽结构。

进一步的，在所述定位槽的槽底与所述轮齿底端的端面之间留有配合间隙。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型所提供的齿轮，其每一轮齿可以拆卸下来，从而实现对单个轮齿进行更换，从而无需在个别轮齿无效情况下更换整个齿轮，提高齿轮的利用率，且轮毂可反复回收利用，节省了成本；轮齿可以单独加工，便于批量生产，如采用锻造、精磨等工艺，可提高轮齿强度、精度、表面质量；此外，轮齿加工时，所需加工余量小，贵重金属材料消耗少；且轮齿与轮毂可以分别使用强度不同的材料，以进一步节省成本。

附图说明

图1表示本实用新型所提供的齿轮中单个轮齿的结构示意图；

图2表示图1中A-A向的结构剖视图；

图3表示本实用新型中所提供的齿轮中轮毂的第一种实施例的结构示意图；

图4表示本实用新型中所提供的齿轮中轮毂的第二种实施例的结构示意图；

图5表示本实用新型中所提供的齿轮中轮毂的第三种实施例的结构示意图；

图6表示本实用新型中所提供的齿轮的结构示意图；

图7表示图6中B-B向剖视图；

图8表示本实用新型中所提供的齿轮的爆炸图；

图9表示本实用新型所提供的齿轮在工作状态下轮齿的受力状态示意图。具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图6和图8所示，本实用新型提供一种齿轮，其包括轮毂10和多个轮齿20，多个轮齿20均匀分布于所述轮毂10的外周，所述轮齿20可拆卸地安装在所述轮毂10上。

本实用新型所提供的齿轮，由于其单个轮齿20可以从轮毂10上拆卸下来，因此，在个别轮齿20失效时，可以更换失效的轮齿20，而不必更换整个齿轮，提高了齿轮的利用率，且轮毂10可反复回收利用，节省了成本；轮齿20可以单独加工，便于批量生产，如采用锻造、精磨等工艺，可提高轮齿20强度、精度、表面质量；此外，轮齿20加工时，所需加工余量小，贵重金属材料消耗少；且轮齿20与轮毂10可以分别使用强度不同的材料，以进一步节省成本。

以下说明本实用新型所提供的齿轮的优选实施例。

在本实用新型所提供的优选实施例中，如图1至图8所示，所述轮毂10的外周边缘处均匀分布有多个用于安装轮齿20的安装螺纹孔11；所述轮齿20包括：用于与所述轮毂10进行安装连接的轮齿底端201；以及，与所述轮齿底端201相对的轮齿顶端202；其中，在所述轮齿底端201设置有螺纹台阶孔203；所述轮毂10上的安装螺纹孔11和所述轮齿底端201的螺纹台阶孔203内穿装螺栓204，以将所述轮齿20安装于所述轮毂10上。

上述方案中，轮毂10与轮齿20是采用螺栓204进行可拆卸地安装，应当理解的是，在本实用新型的其他实施例中，也可以采用其他可拆卸方式将轮毂10与轮齿20进行可拆卸安装。

此外，本实施例中，优选的，如图1和图6所示，所述轮齿顶端202具有两个精加工面202a，这两个精加工面202a是轮齿20用来与其他轮齿20啮合的啮合面，如图1所示，所示轮齿顶端202的齿廓可以采用渐开线、摆线、圆弧或抛物线等，也就是说，两个精加工面202a的截面形状可以是渐开线、摆线、圆弧或抛物线中任一种，当然在实际应用中，也可以采用其他形状，在此并不对轮齿顶端202的齿轮进行限定。本实施例中，轮齿20可采用锻造、渗碳、渗氮、喷丸等方法提高强度、表面硬度，轮齿20的啮合面比传统齿轮可多采用磨削等加工工艺提高表面质量。

此外，本实施例中，优选的，如图2、图6和图7所示，所述轮齿底端201的端面上形成有一贯通的轮齿安装槽206，所述轮齿安装槽206的两侧壁上分别设置有一个所述螺纹台阶孔203；所述轮毂10的至少一部分周圈边缘容置于所述轮齿安装槽206的两侧壁之间；并且，所述轮齿安装槽206的两侧壁上的螺纹台阶孔203分别位于所述轮毂10上的安装螺纹孔11的两侧，并与所述轮毂10上的安装螺纹孔11相贯通；所述轮齿安装槽206的两侧壁上的螺纹台阶孔203和所述轮毂10上的安装螺纹孔11内穿装螺栓204。采用上述方案，可以将轮齿安装槽206的两侧壁分别固定在轮毂10的边缘两侧，固定方式更牢固。

此外，本实施例中，所述轮毂10的外周边缘还设置有用于对所述轮齿20的轮齿底端201进行定位的定位结构。优选的，所述定位结构包括凸设于所述轮毂10的外周边缘的定位凸肩102，所述定位凸肩102在与所述安装螺纹孔11相对应的位置形成有用于容置所述轮齿底端201的定位槽103；所述轮齿底端201设置于所述定位槽103内。采用上述方案，可以在安装轮齿20时，将轮齿底端201插入到定位凸肩102的定位槽103内，以对轮齿20进行定位，再将螺栓204穿转于轮齿底端201的两个螺纹台阶孔203以及轮毂10的安装螺纹孔11内。

在本实施例中，优选的，所述轮齿底端201为自所述轮齿顶端202向所述轮齿底端201的宽度逐渐减小的锥形端部，并且，优选的，在轮齿底端201的棱边还进行倒角或倒圆；所述定位槽103为与所述轮齿底端201的结构相匹配的、自槽口至槽底的宽度逐渐减小的锥形槽结构。采用上述方案，由于轮齿底端201和定位槽103采用锥形配合结构，更加方便安装，同时防止轮齿20从定位槽103脱出。此外，轮齿20的轮齿底端201与定位凸肩102配合，配合面为锥面，配合角度为轮齿20安装锥角，可消除加工误差，使配合更加紧密。

此外，如图7所示，在所述轮毂10的外周边缘与所述轮齿20的轮齿安装槽206的槽底之间、以及所述定位槽103的槽底与所述轮齿底端201的端面之间均留有配合间隙S，用以避免轮齿底端201与轮毂10接触后，两侧锥面配合不好，轮齿20产生晃动。

此外，需要说明的是，本实用新型中，轮毂10可以包括轴孔104、键槽105等结构；轮毂10形式包括但不限于轮辐式轮毂（图3所示即为轮辐式轮毂）、腹板式轮毂（图4所示即为腹板式轮毂）、实心轮毂（图5所示即为实心轮毂）。

图9表示的是本实用新型所提供的齿轮在工作状态下轮齿的受力状态示意图。如图所示，本实用新型的齿轮传动时，齿面结合时的驱动力F，由于存在20°分度圆压力角，会产生分度圆切线方向分力F1和分度圆法线方向分力F₂，其中分度圆法线方向分力F₂会限制可更换轮齿201从锥形配合面脱出，使传动可靠、防止松动。

此外，需要说明的是，本实用新型所提供的齿轮，通过螺栓204在轮毂10上安装一系列轮齿20构成，相同模数的不同齿轮间可相互配合，组合出不同的传动比。本实用新型用于模数6mm以上齿轮时可选择标准件安装，模数（3～6）mm时需使用特制小螺栓204（螺钉）。本实用新型的齿轮中轮齿20间互换仅限同齿宽轮齿20，可参照规定各种规格的标准齿宽，减少轮齿20种类。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种齿轮，包括轮毂和多个轮齿，多个轮齿均匀分布于所述轮毂的外周，其特征在于，所述轮齿可拆卸地安装在所述轮毂上；

所述轮毂的外周边缘处均匀分布有多个用于安装轮齿的安装螺纹孔；

2.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，

所述轮齿顶端的齿廓为渐开线、摆线、圆弧或抛物线。

3.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，

所述轮齿底端的端面上形成有一贯通的轮齿安装槽，所述轮齿安装槽的两侧壁上分别设置有一个所述螺纹台阶孔；

4.根据权利要求2所述的齿轮，其特征在于，

在所述轮毂的外周边缘与所述轮齿的轮齿安装槽的槽底之间留有配合间隙。

5.根据权利要求2所述的齿轮，其特征在于，

所述轮毂的外周边缘还设置有用于对所述轮齿的轮齿底端进行定位的定位结构。

6.根据权利要求5所述的齿轮，其特征在于，

所述定位结构包括凸设于所述轮毂的外周边缘的定位凸肩，所述定位凸肩在与所述安装螺纹孔相对应的位置形成有用于容置所述轮齿底端的定位槽；

所述轮齿底端设置于所述定位槽内。

7.根据权利要求6所述的齿轮，其特征在于，

所述轮齿底端为自所述轮齿顶端向所述轮齿底端的宽度逐渐减小的锥形端部；所述定位槽为与所述轮齿底端的结构相匹配的、自槽口至槽底的宽度逐渐减小的锥形槽结构。

8.根据权利要求6所述的齿轮，其特征在于，在所述定位槽的槽底与所述轮齿底端的端面之间留有配合间隙。