CN210461602U - 一种复合式齿轮结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种复合式齿轮结构，其包括齿圈、轮辐以及轮毂，所述齿圈、所述轮辐以及所述轮毂采用不同的材料制成，所述轮辐的一侧具有锥形结构，所述轮毂与所述齿圈同心，所述锥形结构压设在所述轮毂与所述齿圈之间。本实用新型避免了齿轮一体成形只能采用同一种材料的问题，减少了齿轮材料的成本，同时，轮辐的一侧具有锥形结构，方便将轮辐压设到齿圈与轮毂之间，降低了装配的难度，降低了装配工艺成本。

Description

一种复合式齿轮结构

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种复合式齿轮结构。

背景技术

现有技术中，车用的发动机往往采用齿轮进行传动。目前，车用发动机采用的齿轮均为一体式齿轮结构，其齿圈、轮辐及轮毂均采用同种材料整体加工制造而成。在发动机齿轮传动过程中，齿圈的受力条件最为苛刻，对材料的机械、物理性能等要求最高。现有发动机制造厂家通常都是按照齿圈的受力要求进行材料的选型。随着发动机齿轮系传递扭矩的不断提升，为确保轮系传递扭矩的可靠性，现发动机厂家均通过采用优质材料，以满足齿轮齿圈在传递过程中对抗弯和抗磨等性能的要求。当前车用发动机的主要齿轮材料已经由球铁、碳钢材质逐步转变为40Cr、20CrMnTi等合金钢材质。

由于齿轮整体采用合金钢一体式结构，虽然能够满足车用发动机轮系传递扭矩的可靠性，达到使用要求，但是针对轮辐、轮毂等受力相对较小的部位，采用同样的合金钢材质，存在过度设计和资源浪费，会大幅增加齿轮的材料成本。

因此，亟需一种复合式齿轮结构来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种复合式齿轮结构，能够减少齿轮材料的成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种复合式齿轮结构，包括：齿圈、轮辐以及轮毂，所述齿圈、所述轮辐以及所述轮毂采用不同的材料制成，所述轮辐的一侧具有锥形结构，所述轮毂与所述齿圈同心，所述锥形结构压设在所述轮毂与所述齿圈之间。

优选地，所述轮辐为两个，每个所述轮辐的厚度为轮毂的厚度的一半，两个所述轮辐的锥形结构分别从所述齿圈的两侧压设在所述齿圈与所述轮毂之间。

优选地，所述齿圈的齿底上开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内螺接有顶紧件，所述顶紧件的一端与所述轮辐抵接。

优选地，所述螺纹通孔沿所述齿圈的周向设置多个。

优选地，所述顶紧件远离所述轮辐的一端设置有正六边形凹槽。

优选地，所述顶紧件为顶丝。

优选地，所述轮辐的外圈上凹设有与所述顶紧件配合的锥形凹坑。

优选地，所述齿圈的材料为合金钢。

优选地，所述轮辐的材料为钢。

优选地，所述轮毂的材料为灰铸铁。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所提供的复合式齿轮结构，通过将轮辐压设在齿圈和轮毂之间，齿圈、轮辐以及轮毂能够采用不同的材料制成，然后再装配成齿轮，避免了齿轮一体成形只能采用同一种材料的问题，减少了齿轮材料的成本；同时，轮辐的一侧具有锥形结构，方便将轮辐压设到齿圈与轮毂之间，降低了装配的难度，降低了装配工艺成本。

附图说明

图1是本实用新型一种复合式齿轮结构的主视图；

图2是本实用新型一种复合式齿轮结构装配前的剖视图；

图3是本实用新型一种复合式齿轮结构装配后的剖视图。

图中：

1-齿圈；2-轮辐；3-轮毂；4-螺纹通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了降低齿轮一体成形造成的齿轮材料成本增加的问题，如图1-图3所示，本实用新型提供一种复合式齿轮结构，将一体化的齿轮分成三部分，即齿圈1、轮辐2以及轮毂3，齿圈1、轮辐2以及轮毂3采用不同的材料制成，轮辐2的一侧具有锥形结构，轮毂3与齿圈1同心，锥形结构压设在轮毂3与齿圈1之间，轮辐2的外圈与齿圈1抵接，轮辐2的内圈与轮毂3抵接，使得齿圈1、轮辐2和轮毂3组成完整的齿轮。

通过采用齿圈1、轮辐2和轮毂3装配的形式组成完整的齿轮，在加工的时候，齿圈1、轮辐2和轮毂3可以分开制造，三者在制造过程中能够采用不同的材料，通过将齿圈1与轮辐2、轮毂3采用分开加工再连接的复合结构形式，使轮辐2、轮毂3与齿圈1可以针对不同强度使用要求，进行不同材料的设计和选型。齿圈1采用抗弯和抗磨性能较高的材料，而轮辐2、轮毂3可以采用抗弯和抗磨性能相对低的材料，确保材料使用的合理性。通过上述设置，既能确保满足发动机齿轮系传递的可靠性，又可以有效降低齿轮成本。同时，轮辐2的一侧具有锥形结构，通过压装轮辐2，组成完整的齿轮，简化了齿圈1、轮辐2和轮毂3的装配工艺，降低了装配的难度，降低了装配工艺成本。

在本实施例中，由于齿圈1上的齿在齿轮传动中受力较大，对材料的机械、物理性能要求较高，可选地，齿圈1的材料可以采用合金钢；由于轮辐2和轮毂3受力较小，可选地，轮辐2的材料为钢，轮毂3的材料为灰铸铁。通过三种不同的材料装配在一起，可以在满足齿轮传动的的情况下，降低齿轮材料的费用。当然，在其他实施例中，齿圈1、轮辐2和轮毂3的材料可以根据需要进行选择，在此不做过多限定。

进一步地，为了降低装配难度，保证齿圈1、轮辐2和轮毂3的装配顺利进行，满足生产速率的需要，优选实施例，轮辐2为两个，每个轮辐2的厚度为轮毂3的厚度的一半，两个轮辐2的锥形结构分别从齿圈1的两侧压设在齿圈1 与轮毂3之间。当轮辐2压设在齿圈1和轮毂3之间时会发生弹性变形，当装配完成后，轮辐2在弹性回复力的作用下与齿圈1和轮毂3紧密抵接，从而保证装配完的齿轮在使用过程中，不会发生齿圈1和轮毂3相对轮辐2转动，满足传递扭矩的需要。

进一步地，为了防止齿圈1在受力过大时，相对轮辐2进行转动，可选地，在齿圈1的齿底上开设有螺纹通孔4，螺纹通孔4内螺接有顶紧件，顶紧件的一端与轮辐2抵接。通过顶紧件提供抵接力，能够保证装配后的齿轮正常工作。为了进一步提高抵接力，螺纹通孔4沿齿圈1的周向设置多个，每个螺纹通孔4 中均螺接有顶紧件，轮辐2的外圈上凹设有与顶紧件配合的锥形凹坑，顶紧件的一端抵接在锥形凹坑中，防止齿圈1在受力过大时，相对轮辐2进行转动。

进一步地，由于顶紧件必须完全进入到螺纹通孔4中，才能防止齿轮传动时不会发生干涉，为了便于将顶紧件旋入到螺纹通孔4中，在顶紧件远离轮辐2 的一端设置有正六边形凹槽，通过使用内六角扳手抵接在正六边形凹槽中旋紧顶紧件，使得装配过程得到简化。在本实施例中，顶紧件采用顶丝。顶丝是业内常用的零件，采用顶丝无需专门制造顶紧件，保证装配过程顺利进行。

在其他实施例中，也可以在齿圈1和轮毂3上设置定位凹槽，轮辐2上设置与定位凹槽相配合的定位凸起，通过定位凹槽与定位凸起保证装配后形成的齿轮有效传递扭矩。当然，定位凸起也可以设置在齿圈1和轮毂3上，与定位凸起相配合的定位凹槽设置在轮辐2上，在此不做过多限定。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合式齿轮结构，其特征在于，包括：齿圈(1)、轮辐(2)以及轮毂(3)，所述齿圈(1)、所述轮辐(2)以及所述轮毂(3)采用不同的材料制成，所述轮辐(2)的一侧具有锥形结构，所述轮毂(3)与所述齿圈(1)同心，所述锥形结构压设在所述轮毂(3)与所述齿圈(1)之间。

2.根据权利要求1所述的一种复合式齿轮结构，其特征在于，所述轮辐(2)为两个，每个所述轮辐(2)的厚度为轮毂(3)的厚度的一半，两个所述轮辐(2)的锥形结构分别从所述齿圈(1)的两侧压设在所述齿圈(1)与所述轮毂(3)之间。

3.根据权利要求1所述的一种复合式齿轮结构，其特征在于，所述齿圈(1)的齿底上开设有螺纹通孔(4)，所述螺纹通孔(4)内螺接有顶紧件，所述顶紧件的一端与所述轮辐(2)抵接。

4.根据权利要求3所述的一种复合式齿轮结构，其特征在于，所述螺纹通孔(4)沿所述齿圈(1)的周向设置多个。

5.根据权利要求3所述的一种复合式齿轮结构，其特征在于，所述顶紧件远离所述轮辐(2)的一端设置有正六边形凹槽。

6.根据权利要求3所述的一种复合式齿轮结构，其特征在于，所述顶紧件为顶丝。

7.根据权利要求3所述的一种复合式齿轮结构，其特征在于，所述轮辐(2)的外圈上凹设有与所述顶紧件配合的锥形凹坑。

8.根据权利要求1所述的一种复合式齿轮结构，其特征在于，所述齿圈(1)的材料为合金钢。

9.根据权利要求1所述的一种复合式齿轮结构，其特征在于，所述轮辐(2)的材料为钢。

10.根据权利要求1所述的一种复合式齿轮结构，其特征在于，所述轮毂(3)的材料为灰铸铁。

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