CN204878592U - 非完全对称渐开线齿轮 - Google Patents

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颜力
吴全衡
刘忠伟
文超
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Abstract

本实用新型公开了一种非完全对称渐开线齿轮，齿轮端面齿槽齿形包括渐开线段AB、渐开线段EF、齿槽左侧齿根曲线BG和齿槽右侧齿根曲线GE。该齿轮的齿牙左右侧能获得不同的齿根弯曲强度。本实用新型的非完全对称渐开线齿轮齿槽的左右齿廓齿面渐开线起始点和齿根曲线曲率半径不同，可根据左右齿面渐开线起始点的位置设计不同的左右齿廓齿根曲线曲率半径，使齿牙左右侧获得不同的齿根弯曲强度。

Description

非完全对称渐开线齿轮
技术领域
本实用新型涉及一种非对称渐开线齿轮。尤其适用于齿牙受双向弯曲载荷作用的中间惰轮或行星轮。
背景技术
齿轮传动系统常用到同时与两个齿轮啮合的中间惰轮或行星轮，由于它们的齿牙受双向弯曲载荷作用，该齿轮的齿根最容易出现弯曲折断，例如在GB/T3480-1997《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》P56中规定：对于受对称双向弯曲的齿轮(如中间轮或行星轮)，在设计时，应将齿轮的弯曲疲劳极限值乘上系数0.7作为这类齿轮能承受的弯曲疲劳极限。另外，中间惰轮或行星轮左右齿面分别与两个不同的齿轮啮合，因此中间惰轮或行星轮的齿牙左右侧分别承受的弯曲强度不同，啮合所需齿面渐开线的起始点也不同，而渐开线起始点的高低直接影响齿轮齿根的圆弧曲率半径，进而影响齿轮的齿根弯曲强度。
传统的设计方法不考虑左、右齿面渐开线起始点的差异，设计的齿形为左、右齿面及齿根完全对称，参见GB/T1356-2001《通用机械和重型机械用圆柱齿轮标准基本齿条齿廓》，为完全对称齿廓，因此，为了保证左、右齿面渐开线起始点相同，且具有足够的渐开线长度参与啮合，使得左右齿廓齿根曲线曲率半径均很小，这进一步降低了中间惰轮或行星轮的齿根弯曲强度。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能使齿牙左右侧获得不同的齿根弯曲强度的非完全对称渐开线齿轮。
实现上述目的的技术方案是：一种非完全对称渐开线齿轮，其端面齿槽齿形包括渐开线段AB、渐开线段EF、齿槽左侧齿根曲线BG和齿槽右侧齿根曲线GE，所述渐开线段AB和渐开线段EF相对于齿槽的对称轴线不完全对称，点A和点F分别是非完全对称渐开线齿轮端面齿槽的左、右齿面的齿顶点，点B为所述非完全对称渐开线齿轮端面齿槽左侧的渐开线起始点，db为非完全对称渐开线齿轮端面齿槽左侧渐开线起始点直径，点E为所述非完全对称渐开线齿轮端面齿槽的右侧的渐开线起始点，de为非完全对称渐开线齿轮端面齿槽右侧渐开线起始点直径；所述曲线BG为切齿滚刀左侧齿廓的直线段IJ、KL和圆弧段JK所在的刀具段滚切形成的齿根曲线，曲线GE为所述切齿滚刀右侧齿廓的ON、ML和圆弧段NM所在的刀具段滚切形成的齿根曲线，所述齿槽左侧齿根曲线BG和齿槽右侧齿根曲线GE关于轴线Ⅲ不对称，所述轴线Ⅲ为非完全对称渐开线齿轮的端面齿槽的两侧齿廓之间的分度圆圆弧VZ所对圆心角的角平分线；
当db＜de时，所述渐开线段AB由渐开线段AE'和渐开线段E'B组成，所述渐开线段AE'与渐开线段EF关于轴线Ⅲ完全对称；
当db＞de时，所述渐开线段EF由渐开线段EB'和渐开线段FB'组成，所述渐开线段AB与渐开线段FB'关于轴线Ⅲ完全对称。
本实用新型的非完全对称渐开线齿轮齿槽的左右齿廓齿面渐开线起始点和齿根曲线曲率半径不同，可根据左右齿面渐开线起始点的位置设计不同的左右齿廓齿根曲线曲率半径，使齿牙左右侧获得不同的齿根弯曲强度。
附图说明
以下结合附图给出的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是非完全对称渐开线齿轮的磨齿示意图；
图2是本实用新型的非完全对称渐开线齿轮的一种端面齿形示意图；
图3是本实用新型的非完全对称渐开线齿轮的另一种端面齿形示意图。
具体实施方式
如图2、3所示，本实用新型的一种非完全对称渐开线齿轮，其端面齿槽齿形包括渐开线段AB、渐开线段EF、齿槽左侧齿根曲线BG和齿槽右侧齿根曲线GE，所述渐开线段AB和渐开线段EF相对于齿槽的对称轴线不完全对称，点A和点F分别是非完全对称渐开线齿轮5端面齿槽的左、右齿面的齿顶点，点B为所述非完全对称渐开线齿轮5端面齿槽左侧的渐开线起始点，db为非完全对称渐开线齿轮5端面齿槽左侧渐开线起始点直径，点E为所述非完全对称渐开线齿轮5端面齿槽的右侧的渐开线起始点，de为非完全对称渐开线齿轮5端面齿槽右侧渐开线起始点直径；所述曲线BG为切齿滚刀3左侧齿廓1的直线段IJ、KL和圆弧段JK所在的刀具段滚切形成的齿根曲线，曲线GE为所述切齿滚刀3右侧齿廓2的ON、ML和圆弧段NM所在的刀具段滚切形成的齿根曲线，所述齿槽左侧齿根曲线BG和齿槽右侧齿根曲线GE关于轴线Ⅲ不对称，所述轴线Ⅲ为非完全对称渐开线齿轮5的端面齿槽的两侧齿廓之间的分度圆圆弧VZ所对圆心角的角平分线；
如图2所示，当db＜de时，所述渐开线段AB由渐开线段AE'和渐开线段E'B组成，所述渐开线段AE'与渐开线段EF关于轴线Ⅲ完全对称；
如图3所示，当db＞de时，所述渐开线段EF由渐开线段EB'和渐开线段FB'组成，所述渐开线段AB与渐开线段FB'关于轴线Ⅲ完全对称。
所述曲线BG和曲线GE为切齿滚刀滚切形成的延伸渐开线的等距曲线。
如图1所示，采用切齿滚刀加工完成后，齿坯4端面形成QS、SG、UT、TG齿廓，经热处理和精加工，最后采用砂轮磨削齿面QS、UT至非完全对称渐开线齿轮5的齿面AB、FE，形成非完全对称渐开线齿轮5的端面齿槽齿形AB、BG、EG和FE。其中左右齿廓齿根曲线BG和EG为切齿滚刀3滚切形成的曲率半径不相等的曲线，且齿根BG和EG经热处理后不磨削，保留了热处理强化层；端面齿槽左右齿廓齿面AB和FE为磨削齿面，保证了齿轮精度。

Claims (1)

1.一种非完全对称渐开线齿轮，其端面齿槽齿形包括渐开线段AB、渐开线段EF、齿槽左侧齿根曲线BG和齿槽右侧齿根曲线GE，其特征在于：所述渐开线段AB和渐开线段EF相对于齿槽的对称轴线不完全对称，点A和点F分别是非完全对称渐开线齿轮(5)端面齿槽的左、右齿面的齿顶点，点B为所述非完全对称渐开线齿轮(5)端面齿槽左侧的渐开线起始点，db为非完全对称渐开线齿轮(5)端面齿槽左侧渐开线起始点直径，点E为所述非完全对称渐开线齿轮(5)端面齿槽的右侧的渐开线起始点，de为非完全对称渐开线齿轮(5)端面齿槽右侧渐开线起始点直径；所述曲线BG为切齿滚刀(3)左侧齿廓(1)的直线段IJ、KL和圆弧段JK所在的刀具段滚切形成的齿根曲线，曲线GE为所述切齿滚刀(3)右侧齿廓(2)的ON、ML和圆弧段NM所在的刀具段滚切形成的齿根曲线，所述齿槽左侧齿根曲线BG和齿槽右侧齿根曲线GE关于轴线Ⅲ不对称，所述轴线Ⅲ为非完全对称渐开线齿轮(5)的端面齿槽的两侧齿廓之间的分度圆圆弧VZ所对圆心角的角平分线；
当db＜de时，所述渐开线段AB由渐开线段AE'和渐开线段E'B组成，所述渐开线段AE'与渐开线段EF关于轴线Ⅲ完全对称；
当db＞de时，所述渐开线段EF由渐开线段EB'和渐开线段FB'组成，所述渐开线段AB与渐开线段FB'关于轴线Ⅲ完全对称。
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