KR200485637Y1 - 정격 부하가 최적화된 베벨 기어 치형 - Google Patents

정격 부하가 최적화된 베벨 기어 치형 Download PDF

Info

Publication number
KR200485637Y1
KR200485637Y1 KR2020157000053U KR20157000053U KR200485637Y1 KR 200485637 Y1 KR200485637 Y1 KR 200485637Y1 KR 2020157000053 U KR2020157000053 U KR 2020157000053U KR 20157000053 U KR20157000053 U KR 20157000053U KR 200485637 Y1 KR200485637 Y1 KR 200485637Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
toothed
tooth
load
teeth
tip
Prior art date
Application number
KR2020157000053U
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160000418U (ko
Inventor
미하엘 포츠
베르톨트 슐레흐트
미하엘 젠프
스테펜 쉐퍼
비르기트 후트쉔라이터
Original Assignee
숏텔 게엠베하
테크니쉐 우니베르지태트 드레스덴 파쿨태트 마쉬넨베센 인스티투트 퓌어 마쉬넨엘레멘테 운트 마쉬넨콘스트럭치온
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 숏텔 게엠베하, 테크니쉐 우니베르지태트 드레스덴 파쿨태트 마쉬넨베센 인스티투트 퓌어 마쉬넨엘레멘테 운트 마쉬넨콘스트럭치온 filed Critical 숏텔 게엠베하
Publication of KR20160000418U publication Critical patent/KR20160000418U/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR200485637Y1 publication Critical patent/KR200485637Y1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F9/00—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F9/00—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction
    • B23F9/02—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F9/00—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction
    • B23F9/08—Making gears having teeth curved in their longitudinal direction by milling, e.g. with helicoidal hob
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/003—Monodirectionally torque-transmitting toothed gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/14—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/08—Profiling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/08—Profiling
    • F16H55/0806—Involute profile
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49462—Gear making
    • Y10T29/49467—Gear shaping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/10—Gear cutting
    • Y10T409/101431—Gear tooth shape generating
    • Y10T409/103816—Milling with radial faced tool
    • Y10T409/103975—Process
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/1987—Rotary bodies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

본 고안은 베벨 기어 유닛의 베벨 기어 휠(1)에 관한 것이고, 이 베벨 기어 휠의 치형(2)들 각각은 부하 플랭크(3)와 비작용 플랭크(4)를 포함하며, 치형(2)들은 나선형 또는 소용돌이선형 치열(tooth trace), 특히 만곡된 종방향 치선을 구비하며, 치형(2)들, 특히 치형들의 상부 치합 영역은 옥토이드(octoid) 치형 형상 또는 구형 인벌류트 치형 형상을 구비하며, 치형들은, 치형팁 횡단선(23)의 치형팁 이등분점(A1)을 통과하고 기어 휠의 중점을 통과하여 지나가는 축선(9)이 치형(2)들의 비대칭성을 나타내도록, 부하 플랭크(4)들을 보강하기 위하여 부하 플랭크(4)들 상에 부가 소재부(11)를 구비한다. 또한, 본 고안은 치형 윤곽이 4-축선 또는 다-축선 가공 방법, 특히 5-축선 가공 방법에 의해 생산되는 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 베벨 기어 휠(1)을 생산하는 방법에 관한 것이다.

Description

정격 부하가 최적화된 베벨 기어 치형 {LOAD RATING OPTIMISED BEVEL GEAR TOOTHING}
본 고안은 치형들 각각이 부하 플랭크(load flank)와 비작용 플랭크(nonworking flank)를 구비한 베벨 기어 유닛의 치형 기어 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
베벨 기어의 기하학적 치형 형상은 기어 중심을 통과하고 또한 치형을 반경 방향으로 통과하여 지나가는 대칭 축선에 대해 대체로 대칭으로 구성된다. 이는 치형 기어가 일반적으로 양방향(정방향 및 역방향)으로 동일하게 작동하도록 구성되고 제조된다는 점에서 대체로 타당하다.
작동 방향에 따라, 토크 전달 중의 개별 치형은 대향하는 치형의 부하 플랭크와 치합되어 대향하는 치형의 부하 플랭크로 토크를 전달하는 부하 플랭크와, 비작용 플랭크로 구분한다. 치형 기어가 회전하면, 치형의 비작용 플랭크는 회전 방향이 반대로 바뀌지 않는 한 그와 맞물리는 치형 기어의 다음 대향 치형과 부분적으로 접촉하거나 혹은 전혀 접촉하지 않는다.
실제로, 베벨 기어 유닛은 통상적으로 회전 방향을 역전시킬 필요가 없다. 그렇지만, 치형 기어의 개별 치형들의 플랭크들은 양 회전 방향 모두에 대해 동일하게 가공되어 제조된다.
기어가 전달할 수 있는 최대 힘을 증가시키기 위한 여러 가지의 방법이 있다. 한 가지 방법은 치형 플랭크들이 손상되는 것을 방지하기 위하여 표면을 열처리하는 것이다. 치형 플랭크들의 손상은, 예를 들어 과도하게 높은 접촉 압력에 대응하다가 일어난다. 이를 방지하기 위하여, 기하학적 치형 형상을 제조한 후에, 여러 가지 방법들 중에서, 특히 표면을 마감 처리, 즉 표면 처리를 하거나 혹은 경화시키게 된다. 다른 방법에서는, 치형 형상을 최적화하고 그 기본 랙 프로파일(basic rack profile)은 독일 공업 규격 DIN 867에 맞추어 표준화한다.
본 고안의 목적은 위에서 언급한 유형의 베벨 기어를 최적화하여 정격 부하를 개선하고 상기 베벨 기어에 의해 전달되는 토크를 증가시키는 데 있다.
상술한 목적은, 본 고안에 따라, 첫 번째로, 치형들이 나선형 또는 소용돌이선형 치열(tooth trace), 특히 만곡된 종방향 치선(tooth line)을 포함하며, 두 번째로, 치형들, 특히 치합 치형의 상부 영역이 옥토이드(octoid) 치형 형상 또는 구형 인벌류트(spherical involute) 치형 형상을 구비하며, 세 번째로, 치형들이, 부하 플랭크들을 보강하기 위하여, 특히 치형팁 횡단선의 치형팁 이등분점을 통과하고 기어 휠의 중점을 통과하여 지나가는 축선이 치형들의 비대칭성을 나타내도록, 부하 플랭크들 상에 부가 소재부를 포함하는 접근법에 의해 달성된다.
치형팁 횡단선은 치형 기어의 회전 축선과 직교하는 절단 평면의 단면과 반경 방향으로 최외곽에 있는 치형 기어의 치형면(치형팁 면)의 단면에 의해 형성된다.
본 고안에 따르면, 치형들은 부하 플랭크 상에 부가 소재부를 포함하여 부하 플랭크들을 보강한다. 여기에서, 부가 소재부란 치형을 대칭적으로 보았을 때, 대칭 축선의 한쪽 측면 상에만 존재하는 치형 소재의 부가를 의미한다. 반경 방향 치형 축선은 우선 치형팁 횡단선 상에 위치되고 치형팁 횡단선을 두 개의 동일한 부분으로 나누는 지점을 통과하고 두 번째로는 치형 기어의 중심을 통과하여 지나간다.
부가 소재부는 부하 플랭크의 하부 영역 또는 내측 영역에, 특히 부하 플랭크의 하부 2/3 지점 또는 하부 3/4 지점 내에 배치된다.
부하 플랭크의 임의의 정해진 지점에서의, 특히 피치원 및 회전원 상의 접선이 비작용 플랭크의 상응하는 접선보다 더 편평(flat)하고, 상기 접선의 반경 방향 치형 축선에 대한 각도(β)가 비작용 플랭크에서보다 더 크면 특히 유리하다.
이러한 유형의 비대칭 치형 프로파일의 장점은 부하 플랭크의 곡률 반경을 크게 함으로써 토크 전달이 증가되고 이에 따라 플랭크 접촉 압력이 감소된다는 것이다. 그 결과, 치형, 특히 플랭크 영역의 손상 위험이 감소된다.
또한, 본 고안에 의하면, 치형팁 종선을 따르는 부하 측면 상의 압력각의 가변성을 충족시킬 수 있게 된다. 치형 힐부(tooth heel)에서의 압력각을 치형 토부(tooth toe)에 비해 크게 선택하면, 각도 범위를 크게 할 수 있다. 그 결과, 치형이, 특히 토부 영역에서, 뾰족해질 위험성을 방지할 수 있다. 치형 플랭크들을 따르는 압력각들은 압력각들이 치형 힐부로부터 치형 토부를 향해가면서 0 내지 8° 범위, 특히 5°의 양만큼 감소하도록 변화될 수 있다.
부하 플랭크들의 압력각(α)이 25 내지 45°, 바람직하게는 30 내지 40°이 되도록 압력각들은 가능한 한 큰 것이 바람직하다.
독일특허공개공보 DE10 2005 016746호와 일본특허공개공보 JP09032908호 역시 비대칭 치형 형상을 개시하고 있다. 본 고안과 달리, 이들 공보에서는 부가 소재부가 비작용 플랭크 상에 포함된다. 이는 기본적으로, 서로 다른 치형 형상으로 인해 축선 오프셋이 발생되는 하이포이드 기어 치형들에 적용되는 것으로 생각된다. 비작용 플랭크 상의 부가 소재부에 의해서는 플랭크 정격 부하가 전혀 증가되지 않고, 어떤 경우에는 감소될 수도 있다. 실제적인 이유로, 이는 부하 플랭크와 비작용 플랭크 간의 각기 다른 슬라이딩 및 치합 관계를 보상하기 위하여 하이포이드 기어에 사용된다.
현재의 일반적인 제조 방법이 제조의 자유도를 제한하며 치형 기어의 복수의 치형들을 동시에 제조할 목적으로 최적화된 반면에, 다이(die)가 네 개 이상의 축선들 상에서 안내되는 밀링 머신 또는 연삭기를 이용한 치형 기어의 고정밀 제조가 적용되어 치형들을 더욱 개별화된 성형이 가능해진다.
또한, 이는 치형 프로파일 형상을 제조함에 있어서 자유롭다. 작용선이 대략 직선에 상응하는 옥토이드 형상 외에, 구형 인벌류트 치형 형상이 제조될 수 있는데 이는 변위에 대한 둔감성(insensitivity)을 개선하는 데에 도움이 된다.
이러한 베벨 기어는, 예를 들어 러더/프로펠러 추진 유닛에 사용되는 대형 기어 유닛에 특히 유리하게 사용될 수 있다.
본 고안의 실시예들을 도면에 도시하며 이하에서 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 대칭 축선과 부가 소재부를 구비한 치형을 도시한 도면이다.
도 2는 각기 다른 압력각들을 포함하는 치형 플랭크를 따르는 치형을 도시한 도면이다.
도 3은 치형 힐부와 치형 토부에서의 압력각들이 기본 랙 프로파일에 대해 약간 개조된 치형 프로파일의 단면도이다.
도 4는 치형 힐부와 치형 토부에서의 압력각들이 기본 랙 프로파일과 비교하여 대폭적으로 개조된 치형 프로파일의 단면도이다.
도 1은 복수의 치형(2)들이 원주 둘레에 분포된 베벨 기어(1)를 도시하는데, 치형들 각각은 부하 플랭크(3)와 비작용 플랭크(4)를 구비한다. 두 개의 인접한 치형(2)들의 부하 플랭크(3)와 비작용 플랭크(4)는 "골면(bottom land)"이라고도 하는 치형 뿌리 영역(5)에 의해 연결된다.
선택된 회전 방향이 토크 전달을 위해 설정되기 때문에, 부하 플랭크(3)들과 비작용 플랭크(4)들은 서로 다른 기하학적 형상들에 의해 결정되는 서로 다른 기능들을 갖는다.
부하 플랭크(3)는 일반적인 작동 중에는 토크를 전달하는 작용을 하며 큰 압력각(α)(6)을 갖도록 구성된다. 여기에서, 부하 플랭크(4)의 압력각(α)들은 25 내지 45°이고, 바람직하게는 30 내지 40°이다. 비작용 플랭크(4)는 작은 압력각을 갖도록 구성된다. 도면에서는 피치원 또는 회전원(rolling circle) 상에 도시된, 비작용 플랭크(4)의 상응하는 접선(8)과 비교하여 더욱 편평한, 부하 플랭크(3)를 따르는 임의의 정해진 지점에서의 접선(7)으로 인해, 치형은 비대칭 형상을 갖는다.
비대칭적인 기하학적 형상으로 인하여, 본 고안의 신규한 치형 형상은 일반적인 대칭형 치형들에서 볼 수 있는 것 같은 전형적인 치형 중심선을 가지지 않는다. 이 치형 중심선은 기어 중심(M1)과 치형팁 이등분점(A1)을 통과하는 "반경 방향 치형 축선"(9)에 의해 대체된다. 치형팁 이등분점(A1)은 치형팁 횡단선(23)을 크기가 동일한 두 개의 부분으로 나눈다. 부하 플랭크와 비작용 플랭크에서의 접선들 각각은 이 반경 방향 치형 축선에 대해 크기가 서로 다른 각도(β)(10)를 포함한다. 비작용 플랭크(4)의 접선은 부하 플랭크(3)의 접선(7)보다 더욱 가파르다. 그 결과, 부하 플랭크(3)의 접선(7)은 반경 방향 치형 축선(9)에 대한 각도(β)(10)가 비부하 플랭크(4)의 접선(8)의 반경 방향 치형 축선(9)에 대한 각도보다 더 크다.
이 반경 방향 치형 축선(9)이 부하 플랭크(3)와 비작용 플랭크(4)를 대비하는 데 사용되면, 부하 플랭크(3)의 측면 상에 추가적인 부가 소재부(11)가 명백하게 나타난다. 여기에서, 부가 소재부(11)는 치형의 저부 영역 또는 내부 영역에서, 다시 말하자면 치형 뿌리 영역(5)을 향해가면서 크게 증가된다. 부하 플랭크(3)의 부가 소재부(11)는 기하학적 치형 형상의 기능과 압력각(α)(6)에 따라 변화하고, 1.0 내지 1.5보다 큰 수치 범위 내의 계수(factor)(f)로 표시될 수 있다.
도 2는 치형 힐부(13)로부터 치형 토부(14)까지의 치형 폭(12)을 따르는 치형(2)의 한 예시적인 형상을 도시한다. 만곡된 종방향 치선을 갖는 치형의 설계 형상으로 인해, 본 실시예에서는 치형 길이(15)가 치형 폭(12)보다 더 크다. 도면에서는 치형 힐부(13)의 한 치형 플랭크에서의 압력각(α)(6)[압력각(αheel)(16)]이 치형 토부(14)에서의 압력각(αtoe)(17)과 다를 수 있다는 것을 나타내고 있다. 따라서, 치형 힐부(13)와 치형 토부(14) 사이의 치형 플랭크의 영역에서는 압력각(α)(6)이 치형 길이부(15)를 따라 변하는데, 치형 플랭크를 따라 치형 힐부(13)로부터 치형 토부(14)를 향해가면서 더욱 작아진다. 여기에서, 치형 힐부(13)로부터 치형 토부(14)까지의 압력각(6)들의 차이값은 0 내지 8° 범위, 바람직하게는 대략 5°이다. 따라서, 치형 힐부(13)에서의 접선은 치형 토부(14)에서의 접선에 비해 더욱 편평하고, 이에 따라 그 각도(βheel)가 치형 토부에서의 각도(βtoe)보다 더 크다.
도 3은 부가 소재부(11)를 구비한 최적화된 치형 형상(20)을 도시한다. 부가 소재부(11)는 부하 플랭크(3)의 하부 영역 또는 내측 영역에 있다. 부하 측면(3) 상의 부가 소재부(11)의 양은 전체 치형의 소재의 양과 비교하면 비교적 적다. 이는 표준 기본 랙 프로파일(21)과 최적화된 치형 형상(20)의 압력각들 간의 차이로 인한 것이다. 부하 플랭크(3) 상의 표준 기본 랙 프로파일(21)에서의 압력각(α)(6)[αz = 20°]은 비작용 플랭크 상에서의 압력각[αs = 20°]과 동일하다. 부하 플랭크(3) 상의 최적화된 치형 형상(20)의 압력각(α)(6)[αz = 25°]은 비작용 플랭크 상에서의 압력각[αs = 20°]과 다르다.
도 3은 기본적으로 구형 인벌류트 형상을 갖는 실시예에서의 치형(2)들의 최적화된 치형 형상(20)을 도시하고 있다. 이 실시예는 호빙(hobbing) 및 쉐이빙(shaving)과 같은 전통적인 제조 공정들을 이용하여서는 제안된 기하학적 치형 형상으로 만들어질 수 없다. 그러나, 최적화된 치형 형상은 4-축선 가공 방법, 특히 다축선 가공 방법, 특히 5-축선 가공 방법에 의해 제조될 수 있다. 이 방법에 의해서만 공구는 치형(20)의 최적화된 치형 형상(20)을 위해 요구되는 소재의 삼차원 제거를 고정밀도로 행할 수 있다. 특히, 여기서는, 제조 방법은 연삭(grinding) 및/또는 밀링(milling)이다.
도 4는 도 3에 도시된 실시예보다 상당히 많은 양의 부가 소재부(11)를 구비한 치형 플랭크의 다른 개발예를 도시한다. 이는 표준 기본 랙 프로파일(21)의 최적화된 치형 형상(20)의 압력각들 간의 차이가 더욱 큰 것에 기인한다. 부하 플랭크(3) 상의 표준 기본 랙 프로파일(21)에서의 압력각(α)(6)[αz = 20°]은 비작용 플랭크 상에서의 압력각[αs = 20°]과 동일하다. 부하 플랭크(3) 상의 최적화된 치형 형상(20)의 압력각(α)(6)[αz = 35°]은 비작용 플랭크 상에서의 압력각[αs = 18.5°]과 다르다. 여기에서, 도 4는 압력각(α)(6)이 증가함에 따라 치형팁(22)의 팁 두께가 더욱 작아질 수 있다는 것을 도시하고 있다. 또한, 도 4는 치형(2)의 부하 측면(3) 상에 구형 인벌류트 형상을 구비하는 치형(2)들의 최적화된 치형 형상(20)을 도시하고 있다. 본 고안의 베벨 기어의 치형 기어의 계수(modulus)는 3 내지 30 범위인 것이 바람직하다.
도시하지 않은 변형례는 치형팁의 영역에서 경계 수정부(boundary modification)를 형성할 필요가 없을 정도로 충분히 큰 압력각들을 갖는다. 이는 치형 두께가 0.3x m 이하인 경우에 일반적으로 일어날 수 있는 완전 경화를 방지하고자 하기 위함이다. 이는 치형팁에 대한 손상을 방지하기 위하여 중요하다. 이러한 유형의 경계 수정부는 치형팁의 종선을 따르는 가변 팁 만곡부 또는 치형 토부에서의 원뿔형 팁 축소부로서 형성될 수 있다.
도시하지 않은 또 다른 실시예에서는 부가 소재부(11)가 부하 플랭크(3)의 하부 2/3 지점 또는 하부 3/4 지점 내부에 배치된다.

Claims (12)

  1. 치형(2)들 각각이 부하 플랭크(3)와 비작용 플랭크(4)를 구비하는 베벨 기어 유닛용 베벨 기어(1)에 있어서,
    상기 치형(2)들은 나선형 또는 소용돌이선형 치열을 가지고,
    상기 치형(2)들의 종방향 치선이 베벨 기어의 중심축에 대해 바깥쪽으로 만곡되어 있으며,
    상기 치형(2)들은 옥토이드(octoid) 치형 형상 또는 구형 인벌류트 치형 형상을 가지며,
    상기 치형들은, 부하 플랭크(3)들을 보강하기 위하여 치형팁 횡단선(23)의 치형팁 이등분점(A1)을 통과하고 기어 휠의 중점을 통과하여 지나가는 축선(9)이 치형(2)들의 비대칭성을 나타내도록, 부하 플랭크(3)들 상에 부가 소재부(11)를 포함하며,
    치형 플랭크들의 압력각(6)들이 치형 힐부(13)로부터 치형 토부(14)를 향해가면서 0 내지 8°범위의 값으로 감소하도록 치형 플랭크들의 압력각(6)이 치형(2)들을 따라 변하며,
    치형 기어의 계수(modulus)는 3 내지 30 범위이고,
    치형팁(22)은 치형팁 두께가 0.3 x m이 보장되도록 경계 수정부를 구비한 것을 특징으로 하는 베벨 기어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 치형(2)들의 상부 치합 영역은 옥토이드 치형 형상 또는 구형의 인벌루트 치형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 베벨 기어.
  3. 제1항에 있어서,
    치형 플랭크의 압력각(6)은 치형 힐부(13)로부터 치형 토부(14)를 향하여 5°의 값으로 감소하는 것을 특징으로 하는 베벨 기어.
  4. 제1항에 있어서,
    부하 플랭크(4)의 압력각(α)(6)은 25 내지 45°인 것을 특징으로 하는 베벨 기어.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    부하 플랭크(4)의 압력각(α)(6)은 30 내지 40°인 것을 특징으로 하는 베벨 기어.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    부가 소재부(11)는 부하 플랭크(3)의 하부 2/3 지점 또는 하부 3/4 지점 내에 있는 것을 특징으로 하는 베벨 기어.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    부하 플랭크(3)의 임의의 정해진 지점에서의 접선(7)은 반경 방향 치형 축선(9)에 대한 각도(β)(10)가 비작용 플랭크(4)에서 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 베벨 기어.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    부하 플랭크(3)의 임의의 정해진 지점에서의 피치원 및 회전원 상의 접선(7)은 반경 방향 치형 축선(9)에 대한 각도(β)(10)가 비작용 플랭크(4)에서 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 베벨 기어.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    치형팁(22)은 치형팁 종선을 따르는 가변형 팁 만곡부(rounding) 또는 치형 토부에서 경계 수정부로서 팁 축소부(tip shortening)를 구비한 것을 특징으로 하는 베벨 기어.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
KR2020157000053U 2010-05-27 2011-05-27 정격 부하가 최적화된 베벨 기어 치형 KR200485637Y1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010021771.9 2010-05-27
DE102010021771A DE102010021771A1 (de) 2010-05-27 2010-05-27 Kegelzahnrad eines Kegelgetriebes
PCT/EP2011/002626 WO2011147582A2 (de) 2010-05-27 2011-05-27 Tragfähigkeitsoptimierte kegelradverzahnung

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157035162 Division 2011-05-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160000418U KR20160000418U (ko) 2016-02-03
KR200485637Y1 true KR200485637Y1 (ko) 2018-02-02

Family

ID=44628599

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020157000053U KR200485637Y1 (ko) 2010-05-27 2011-05-27 정격 부하가 최적화된 베벨 기어 치형
KR1020127030645A KR20130053411A (ko) 2010-05-27 2011-05-27 정격 부하가 최적화된 베벨 기어 치형

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127030645A KR20130053411A (ko) 2010-05-27 2011-05-27 정격 부하가 최적화된 베벨 기어 치형

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9145964B2 (ko)
EP (1) EP2580493B1 (ko)
JP (2) JP2013519053A (ko)
KR (2) KR200485637Y1 (ko)
CN (1) CN103270344B (ko)
CA (1) CA2793260C (ko)
DE (1) DE102010021771A1 (ko)
ES (1) ES2532904T3 (ko)
WO (1) WO2011147582A2 (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2912195B1 (fr) * 2007-02-07 2009-09-04 Itw Smpi Soc Par Actions Simpl Dispositif de transmission irreversible de mouvement a engrenage, equipement electrique et vehicule automobile correspondants
DE102010021768A1 (de) 2010-05-27 2011-12-01 Schottel Gmbh Kegelzahnrad eines Kegelgetriebes
DE102012203177A1 (de) * 2012-03-01 2013-09-05 Zf Friedrichshafen Ag Zahnradsatz, insbesondere für ein Drehflügelflugzeug
RU2527647C1 (ru) * 2013-04-09 2014-09-10 Денис Николаевич Мендрух Зубчатое колесо
CN103671821A (zh) * 2013-11-12 2014-03-26 林菁 一种全齿宽线接触螺旋锥齿轮轮齿结构
US9502942B2 (en) * 2014-02-17 2016-11-22 Hamilton Sundstrand Corporation Electric generator oil pump drive gear
US9494225B2 (en) * 2014-02-17 2016-11-15 Hamilton Sundstrand Corporation Electric generator oil pump driven gear
US9568085B2 (en) * 2014-08-13 2017-02-14 Arvinmeritor Technology, Llc Straight bevel gear with spherical involute configuration
CN104196981B (zh) * 2014-09-29 2017-08-29 厦门大学 一种双基锥螺旋伞齿轮齿形的设计方法
AT520015B1 (de) * 2017-05-30 2019-02-15 Miba Sinter Austria Gmbh Baugruppe mit einer Steckverzahnung
JP7354914B2 (ja) * 2020-04-16 2023-10-03 トヨタ自動車株式会社 駆動装置
DE102021206054A1 (de) * 2020-06-17 2021-12-23 Sms Group Gmbh Getriebe für einen Walzwerksantrieb, Walzwerksantrieb mit einem Getriebe sowie die Verwendung des Getriebes als Walzwerksgetriebe
US20240167556A1 (en) * 2021-01-15 2024-05-23 Musashi Seimitsu Industry Co., Ltd. Gear pair

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006090466A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Fuji Heavy Ind Ltd 円錐形インボリュート歯車対

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1694028A (en) * 1928-12-04 wildhaber
US1295231A (en) * 1917-06-28 1919-02-25 Gleason Works Gearing.
US2311006A (en) * 1941-07-31 1943-02-16 Trbojevich Nikola Spiral gearing and gear teeth
US2445559A (en) * 1944-03-31 1948-07-20 Fairfield Mfg Company Bevel gear
US2506756A (en) * 1945-09-12 1950-05-09 Gleason Works Hypoid gears
DE1195125B (de) * 1959-08-17 1965-06-16 Illinois Tool Works Schraubtrieb
DE2320340A1 (de) * 1973-04-21 1974-11-07 Zahnradfabrik Friedrichshafen Evolventenverzahnung
JPH03134344A (ja) * 1989-10-18 1991-06-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 歯車装置
US5058449A (en) * 1990-08-31 1991-10-22 Caterpillar Inc. Tip-relieved spiral bevel gear
DE4138913C1 (ko) * 1991-11-27 1993-06-09 John S. Barnes Gmbh, 8670 Hof, De
JP3543431B2 (ja) * 1995-07-17 2004-07-14 日産自動車株式会社 傘歯車の歯形の設計方法
US6050883A (en) * 1996-05-10 2000-04-18 Klingelnberg Sohne Gmbh Method of grinding the teeth of spiral-toothed bevel gear wheels
US6128969A (en) * 1998-05-12 2000-10-10 Board Of Trustees Of The University Of Illinois Hybrid gear drive
JP4792172B2 (ja) 2001-05-31 2011-10-12 トヨタ自動車株式会社 ハイポイド歯車のリード解析方法、ハイポイド歯車のリード解析プログラムを記録したコンピュータ読みとり可能な記録媒体、ハイポイド歯車のリード解析装置、ハイポイド歯車の成形金型製造方法及びハイポイド歯車の離型方法
US20040221672A1 (en) 2003-04-21 2004-11-11 Yakov Fleytman Enveloping worm transmission
WO2004102036A2 (en) * 2003-05-09 2004-11-25 Yakov Fleytman Enveloping worm transmission and machining of enveloping worm transmission
DE102005016746A1 (de) * 2005-04-11 2006-10-19 Ass Ag Antriebsbaugruppe in Form eines Winkelgetriebes für eine Arbeitsmaschine
JP2009509793A (ja) * 2005-10-04 2009-03-12 ザ グリーソン ワークス 直歯傘歯車の製造
DE102006015521B3 (de) * 2006-03-31 2007-04-12 ThyssenKrupp Präzisionsschmiede GmbH Verzahnung eines evolventisch wälzverzahnten Zahnrades
JP5040208B2 (ja) * 2006-07-31 2012-10-03 株式会社ジェイテクト 歯車対及び円錐インボリュート歯車の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006090466A (ja) * 2004-09-24 2006-04-06 Fuji Heavy Ind Ltd 円錐形インボリュート歯車対

Also Published As

Publication number Publication date
CA2793260C (en) 2017-04-18
WO2011147582A3 (de) 2013-03-28
EP2580493B1 (de) 2014-12-17
KR20160000418U (ko) 2016-02-03
CN103270344B (zh) 2017-02-08
US9145964B2 (en) 2015-09-29
WO2011147582A2 (de) 2011-12-01
CA2793260A1 (en) 2011-12-01
DE102010021771A1 (de) 2011-12-01
JP2013519053A (ja) 2013-05-23
WO2011147582A8 (de) 2012-12-27
ES2532904T3 (es) 2015-04-01
DE102010021771A8 (de) 2012-09-06
CN103270344A (zh) 2013-08-28
KR20130053411A (ko) 2013-05-23
EP2580493A2 (de) 2013-04-17
JP3196727U (ja) 2015-04-02
US20130118282A1 (en) 2013-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR200485637Y1 (ko) 정격 부하가 최적화된 베벨 기어 치형
CN101868656B (zh) 齿轮的齿部
JP4712047B2 (ja) クラウン歯車とピニオンからなるギア組合せ体
CN104819266B (zh) 无退刀槽圆弧螺旋线混合型人字齿轮及其加工方法
JP5759069B2 (ja) 偏位角で駆動するためのスプライン歯部と製造方法
JP2014519986A5 (ko)
US10118693B2 (en) Gearwheel set, in particular for a gyroplane
WO2016197905A1 (zh) 切齿滚刀及其设计方法、非完全对称渐开线齿轮及其加工方法
US20170284529A1 (en) Toothing of a gearwheel
US20160067804A1 (en) Modified tooth proportion gear cutter
WO2012027027A2 (en) Controlled relative radius of curvature forged bevel gears with involute section
CA2814225C (en) Optimized crowning in bevel gear wheels of a bevel gear transmission
CN106457432A (zh) 用于在齿轮的齿的齿面上加工底切的方法
CN108561531B (zh) 带有球面渐开线构形的直齿伞齿轮
CN106735612B (zh) 一种改善珩齿加工的方法
JP7226772B2 (ja) シャフト－ハブ接続部
WO2004102036A2 (en) Enveloping worm transmission and machining of enveloping worm transmission
JP2018197599A (ja) 歯車機構
EP0975881A1 (en) Toothcoupling with face gear toothing
CN205559725U (zh) 螺旋齿锥齿轮或双曲面齿轮
RU2430813C2 (ru) Резцовая зуборезная головка для нарезания арочных зубьев цилиндрических зубчатых колес
US20120040126A1 (en) Blank of a Machine Component Comprising Teeth, and Method of Producing Such a Machine Component
Ryder et al. Toothed Gears

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
REGI Registration of establishment