一種齒輪的製作方法
2023-06-07 00:28:46
本實用新型涉及機械傳動裝置技術領域，尤其是涉及一種齒輪。
背景技術：
齒輪是依靠齒的嚙合傳遞扭矩的輪狀機械零件。齒輪通過與其它齒狀機械零件(如另一齒輪、齒條、蝸杆)傳動，可實現改變轉速與扭矩、改變運動方向和改變運動形式等功能。
齒輪的用途很廣，是各種機械設備中的重要零件，如工具機、飛機、輪船及日常生活中用的手錶、電扇等都要使用各種齒輪。齒輪的種類很多，有圓柱直齒輪、圓柱斜齒輪、螺旋齒輪、直齒傘齒輪、螺旋傘齒輪、蝸輪等。其中使用較多，亦較簡單的是圓柱直齒輪，又稱標準圓柱齒輪。
現代齒輪技術已達到：齒輪模數O.004～100毫米；齒輪直徑由1毫米～150米；傳遞功率可達上十萬千瓦；轉速可達幾十萬轉/分；最高的圓周速度達300米/秒。我國目前生產的齒輪最少齒數為3個，3個齒的齒輪應用於齒輪轉動中，在一定程度上可使齒輪結構較為緊湊，並可實現較大的單級齒輪傳動比，但在需要齒輪結構更緊湊，單級齒輪轉動比更大時，3個齒的齒輪就難以滿足。
目前，齒輪機構在工業產品中廣泛應用，但其設計與製造水平直接影響到工業產品的質量。現有技術中的齒輪，由於結構設計不夠合理，轉動時磨損比較嚴重、並且齒合不是特別牢固，對於傳動力要求大的齒輪，傳動效率較低，因此使用壽命較短，並且工作可靠性不高。
因此，很有必要在現有技術的基礎上，研究開發一種結構設計合理，高平穩性，齒合穩固，不易打滑，傳動效率高，使用壽命長的齒輪。
例如，公告號為CN 203189659 U的中國專利公開了一種傳動效率高的齒輪(如圖1所示)，包括輪齒輪主體，所述齒輪主體外側設有外齒，所述外齒螺旋分步在齒輪主體外側且布滿整個齒輪主體，所述外齒齒數為60個錐齒，所述齒輪主體的齒頂圓直徑為30毫米，齒根圓直徑為32毫米，所述齒輪主體中心設有軸孔，所述齒輪主體表面四周設有若干個通孔。該中國專利能簡化為單級齒輪傳動,從而使轉動效率高，降低投資成本，減少了運行費用。但是該專利中齒輪的齒數和直徑為固定值，不能適用於多種場合的應用。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種結構設計合理，高平穩性，齒合穩固，不易打滑，傳動效率高，可滿足需要的高傳動力的齒輪。
本實用新型提供的一種齒輪，包括：齒輪主體和多個與齒輪主體連接的凸齒：
所述齒輪主體中心設有軸孔；
所述凸齒包括第一齒廓線、第二齒廓線和齒頂線，所述第一齒廓線為線段；
所述齒輪主體與所述第一齒廓線相交處的切線為第一切線，所述第一切線與該齒廓線的夾角為α角；
20°≤α≤80°；
所述齒頂線的兩端分別通過所述第一齒廓線和第二齒廓線與所述齒輪主體連接。
進一步地，所述第二齒廓線為與第一齒廓線平行的線段。
進一步地，所述第二齒廓線為圓弧，所述圓弧向所述齒輪主體的方向凸起。
進一步地，所述第二齒廓線包括第一部分和第二部分；
所述第一部分的一端連接所述齒頂線，所述第一部分的另一端連接第二部分的一端，第二部分的另一端連接齒輪主體；
所述第一部分為圓弧，所述圓弧向所述齒輪主體的方向凸起；
所述第二部分為線段，所述第二部分與所述第一齒廓線平行。
進一步地，α＝60°，
所述齒輪主體與所述凸齒的齒廓線相交處的切線為第一切線，所述第一切線與該齒廓線的夾角為α角。
進一步地，多個凸齒設置在所述齒輪主體外側。
進一步地，多個凸齒設置在所述齒輪主體內側。
進一步地，多個凸齒之間設置有間隙。
進一步地，多個凸齒緊鄰設置。
進一步地，所述凸齒的高度為10～50mm。
進一步地，所述凸齒的齒頂線與所述第一切線平行。
進一步地，所述齒頂線的長度為定值。
與現有技術相比，本實用新型提供的一種齒輪具有以下優點：
1、結構設計合理，高平穩性，齒合穩固，不易打滑，傳動效率高，可滿足需要的高傳動力的齒輪；
2、本實用新型提供的齒輪，齒輪與齒輪之間的嚙合更加圓滑，噪音小。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖；
圖2為本實用新型實施例二的結構示意圖；
圖3為本實用新型實施例三的結構示意圖；
圖4為本實用新型實施例四的結構示意圖；
圖5為本實用新型實施例五的結構示意圖；
圖6為本實用新型實施例六的結構示意圖；
圖7為本實用新型實施例七的結構示意圖；
圖8為本實用新型實施例八的結構示意圖；
圖9為本實用新型實施例九的結構示意圖；
圖10為本實用新型實施例十的結構示意圖。
附圖標記：
1-齒輪主體；2-凸齒；3-軸孔。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
發明人經過十多年的鑽研，利用槓桿、滑輪和千斤頂等原理，發明了此種新型功能齒輪，以下通過具體實施例對本發明進行闡述。
實施例一
圖1為本實用新型實施例一的結構示意圖，本實施例提供的一種齒輪，包括：齒輪主體1和多個與齒輪主體1連接的凸齒2：
所述齒輪主體1中心設有軸孔3；
所述凸齒2包括第一齒廓線、第二齒廓線和齒頂線，所述第一齒廓線為線段；
第一齒廓線和第二齒廓線為凸齒2面被一個與凸齒2線相交的既定平面或曲面所截的與齒輪主體1相交的截線；齒頂線為凸齒2面被一個與凸齒2線相交的既定平面或曲面所截的與齒輪主體1不相交的截線；
所述齒輪主體1與所述第一齒廓線相交處的切線為第一切線，α角在20°到80°之間均可以實現本實用新型的技術方案，但α＝60°時效果最佳；以下實施例均以α＝60°為例進行闡述。
所述齒頂線的兩端分別通過所述第一齒廓線和第二齒廓線與所述齒輪主體1連接；所述凸齒2的齒頂線與所述第一切線平行，所述齒頂線的長度為定值；
所述第二齒廓線包括第一部分和第二部分；
所述第一部分的一端連接所述齒頂線，所述第一部分的另一端連接第二部分的一端，第二部分的另一端連接齒輪主體1；
所述第一部分為圓弧，所述圓弧向所述齒輪主體1的方向凸起；
所述第二部分為線段，所述第二部分與所述第一齒廓線平行。
本實施例中，多個凸齒2均勻設置在所述齒輪主體1外側，即為外齒輪；多個凸齒2之間設置有間隙；凸齒2的個數為20，凸齒2的高度為14.59mm，凸齒2向第一齒廓線的角度傾斜。本實施例所提供的齒輪，大大提高了傳動效率，輸出功率可以達到輸入功率的4倍以上；嚙合齒面為圓弧形，齒輪與齒輪之間的嚙合更加圓滑，噪音小。
實施例二
圖2為本實用新型實施例二的結構示意圖，本實施例提供的一種齒輪，包括：齒輪主體1和多個與齒輪主體1連接的凸齒2：
所述齒輪主體1中心設有軸孔3；
所述凸齒2包括第一齒廓線、第二齒廓線和齒頂線，所述第一齒廓線為線段；
第一齒廓線和第二齒廓線為凸齒2面被一個與凸齒2線相交的既定平面或曲面所截的與齒輪主體1相交的截線；齒頂線為凸齒2面被一個與凸齒2線相交的既定平面或曲面所截的與齒輪主體1不相交的截線。
所述齒輪主體1與所述第一齒廓線相交處的切線為第一切線，所述第一切線與該齒廓線的夾角為α角，α＝60°；
所述齒頂線的兩端分別通過所述第一齒廓線和第二齒廓線與所述齒輪主體1連接；所述凸齒2的齒頂線與所述第一切線平行，所述齒頂線的長度為定值；
所述第二齒廓線為圓弧，所述圓弧向所述齒輪主體1的方向凸起。
本實施例中，多個凸齒2均勻設置在所述齒輪主體1外側，即為外齒輪；多個凸齒2之間設置有間隙；凸齒2的個數為20，凸齒2向第一齒廓線的角度傾斜。
實施例三
圖3為本實用新型實施例三的結構示意圖，本實施例提供的一種齒輪，包括：齒輪主體1和多個與齒輪主體1連接的凸齒2：
所述齒輪主體1中心設有軸孔3；
所述凸齒2包括第一齒廓線、第二齒廓線和齒頂線，所述第一齒廓線為線段；第一齒廓線和第二齒廓線為凸齒2面被一個與凸齒2線相交的既定平面或曲面所截的與齒輪主體1相交的截線；齒頂線為凸齒2面被一個與凸齒2線相交的既定平面或曲面所截的與齒輪主體1不相交的截線。
所述齒輪主體1與所述第一齒廓線相交處的切線為第一切線，所述第一切線與該齒廓線的夾角為α角，α＝60°；
所述齒頂線的兩端分別通過所述第一齒廓線和第二齒廓線與所述齒輪主體1連接；所述凸齒2的齒頂線與所述第一切線平行，所述齒頂線的長度為定值；
所述第二齒廓線為與第一齒廓線平行的線段。
本實施例中，多個凸齒2均勻設置在所述齒輪主體1外側，即為外齒輪；多個凸齒2之間設置有間隙；凸齒2的個數為20，凸齒2的高度為14.59mm，凸齒2向第一齒廓線的角度傾斜。
實施例一、實施例二和實施例三的不同在於第二齒廓線的不同，不同的第二齒廓線運用於不同的使用環境中，實際運用中，可根據實際情況進行選擇。
實施例四
圖4為本實用新型實施例四的結構示意圖，本實施例提供的一種齒輪，包括：齒輪主體1和多個與齒輪主體1連接的凸齒2：
所述齒輪主體1中心設有軸孔3；
所述凸齒2包括第一齒廓線、第二齒廓線和齒頂線，所述第一齒廓線為線段；第一齒廓線和第二齒廓線為凸齒2面被一個與凸齒2線相交的既定平面或曲面所截的與齒輪主體1相交的截線；齒頂線為凸齒2面被一個與凸齒2線相交的既定平面或曲面所截的與齒輪主體1不相交的截線。
所述齒輪主體1與所述第一齒廓線相交處的切線為第一切線，所述第一切線與該齒廓線的夾角為α角，α＝60°；
所述齒頂線的兩端分別通過所述第一齒廓線和第二齒廓線與所述齒輪主體1連接；所述凸齒2的齒頂線與所述第一切線平行，所述齒頂線的長度為定值；
所述第二齒廓線包括第一部分和第二部分；
所述第一部分的一端連接所述齒頂線，所述第一部分的另一端連接第二部分的一端，第二部分的另一端連接齒輪主體1；
所述第一部分為圓弧，所述圓弧向所述齒輪主體1的方向凸起；
所述第二部分為線段，所述第二部分與所述第一齒廓線平行。
本實施例中，多個凸齒2均勻設置在所述齒輪主體1內側，即為內齒輪；多個凸齒2之間設置有間隙；凸齒2的個數為76，凸齒2向第一齒廓線的角度傾斜。
實施例五
圖5為本實用新型實施例五的結構示意圖，本實施例提供的一種齒輪，包括：齒輪主體1和多個與齒輪主體1連接的凸齒2：
所述齒輪主體1中心設有軸孔3；
所述凸齒2包括第一齒廓線、第二齒廓線和齒頂線，所述第一齒廓線為線段；第一齒廓線和第二齒廓線為凸齒2面被一個與凸齒2線相交的既定平面或曲面所截的與齒輪主體1相交的截線；齒頂線為凸齒2面被一個與凸齒2線相交的既定平面或曲面所截的與齒輪主體1不相交的截線。
所述齒輪主體1與所述第一齒廓線相交處的切線為第一切線，所述第一切線與該齒廓線的夾角為α角，α＝60°；
所述齒頂線的兩端分別通過所述第一齒廓線和第二齒廓線與所述齒輪主體1連接；所述凸齒2的齒頂線與所述第一切線平行，所述齒頂線的長度為定值；
所述第二齒廓線包括第一部分和第二部分；
所述第一部分的一端連接所述齒頂線，所述第一部分的另一端連接第二部分的一端，第二部分的另一端連接齒輪主體1；
所述第一部分為圓弧，所述圓弧向所述齒輪主體1的方向凸起；
所述第二部分為線段，所述第二部分與所述第一齒廓線平行。
本實施例中，多個凸齒2均勻設置在所述齒輪主體1外側，即為外齒輪；多個凸齒2之間設置有間隙；凸齒2的個數為20，凸齒2的高度為14.59mm，凸齒2向第二齒廓線的角度傾斜。
實施例六
圖6為本實用新型實施例六的結構示意圖，本實施例中，多個凸齒2均勻設置在所述齒輪主體1內側，即為內齒輪；多個凸齒2之間設置有間隙；凸齒2的個數為36，凸齒2的高度為14.59mm，凸齒2向第二齒廓線的角度傾斜。其他部分與實施例一相同。
實施例七
圖7為本實用新型實施例七的結構示意圖，本實施例中，多個凸齒2均勻設置在所述齒輪主體1內側，即為內齒輪；多個凸齒2之間設置有間隙；凸齒2的個數為45，凸齒2的高度為14.59mm，凸齒2向第二齒廓線的角度傾斜。其他部分與實施例一相同。
實施例八
圖8為本實用新型實施例八的結構示意圖，本實施例中，多個凸齒2均勻設置在所述齒輪主體1內側，即為內齒輪；多個凸齒2之間緊鄰設置，沒有設置間隙；凸齒2的個數為20，凸齒2的高度為17.75mm，凸齒2向第二齒廓線的角度傾斜。其他部分與實施例一相同。
實施例九
圖9為本實用新型實施例九的結構示意圖，本實施例中，多個凸齒2均勻設置在所述齒輪主體1內側，即為內齒輪；多個凸齒2之間緊鄰設置，沒有設置間隙；凸齒2的個數為36，凸齒2的高度為34mm，凸齒2向第二齒廓線的角度傾斜。其他部分與實施例一相同。
實施例十
圖10為本實用新型實施例十的結構示意圖，本實施例中，多個凸齒2均勻設置在所述齒輪主體1內側，即為內齒輪；多個凸齒2之間緊鄰設置，沒有設置間隙；凸齒2的個數為45，凸齒2的高度為42.44mm，凸齒2向第二齒廓線的角度傾斜。其他部分與實施例一相同。
最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。