變螺旋角斜齒輪的製作方法

2023-04-24 09:56:16 2

專利名稱：變螺旋角斜齒輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及斜齒輪，尤其是涉及一種變螺旋角斜齒輪。
背景技術：
兩斜齒輪嚙合傳動過程中，由於齒面的彈性變形，其接觸線變成帶狀接觸區，接觸區的表面承受接觸應力。斜齒輪齒面接觸應力過大往往會引起齒面接觸疲勞破壞，如齒面點蝕、齒面剝落等。因此如果能有效降低齒面接觸應力，將在很大程度上延長齒輪的使用壽命。為此通常選用螺旋角較大的斜齒輪，但是這種增大其螺旋角的設計也較大幅度地增加了軸向力，勢必會影響軸承部件的工作性能。斜齒輪傳動的正確嚙合條件為
=(O
aI = As(2)
=+ (3)
式(I)中，U3分別為齒輪I、齒輪2的法向模數。式(2)中. 分別為齒輪I、齒輪2的分度圓方向壓力角。式(3)中，ΑΛ分別為齒輪I和齒輪2的分度圓螺旋角，號用於外哨合齒輪傳動，『 + 』用於內哨合齒輪傳動。基於上述背景，如何設計斜齒輪，使接觸應力減少的同時，儘可能減少軸承上的載荷是解決問題的關鍵。由式(I 3)可知，齒輪傳動的正確嚙合條件並不要求沿齒寬方向螺旋角不變，而是可以變化的。

發明內容
本發明的目的在於提供一種變螺旋角斜齒輪，其螺旋角隨齒寬方向可以發生變化。所述變化的螺旋角能減少齒面接觸應力，有效提高齒輪的接觸疲勞強度，減少軸向力的增加幅度，從而顯著延長齒輪的使用壽命，保證系統良好的工作性能。本發明採用的技術方案是
本發明的斜齒輪的螺旋角沿齒寬線性或非線性變化。所述螺旋角其變化規律是隨齒寬遞增或遞減，兩個相嚙合的斜齒輪螺旋角變化規律一致，但方向相反，保證接觸線上各個接觸點兩齒輪的螺旋角分別相等。
所述螺旋角其變化為貧 20"線性增大或2CT 8"線性減少。所述螺旋角其變化為Stf 2IT非線性增大或2(Τ 它非線性減少。本發明具有的有益效果是
I、斜齒輪的螺旋角隨齒寬逐漸增大過程中，接觸面的綜合曲率半徑及重合度增大，由此有效降低齒面接觸應力，提高齒輪的接觸疲勞強度，延長齒輪的使用壽命。2、在合理的變化範圍內，隨著螺旋角增大，斜齒輪嚙合時的接觸區及重合度增大，由此齒輪傳動更加平穩，降低噪音，保證齒輪本身正常工作。
3、所述變螺旋角的設計使得斜齒輪的軸向力沿名義接觸線僅僅是逐漸增大，在一定程度上減小了軸向力合力的增加幅度，提高齒輪傳動系統整體工作性能。


圖I是螺旋角恆為g的斜齒輪嚙合時接觸區示意圖。圖2是螺旋角從8"到20tf線性增大的斜齒輪嚙合時接觸區示意圖。圖3是螺旋角從2(Τ到8"線性減小的斜齒輪嚙合時接觸區示意圖。
具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。本發明的斜齒輪的螺旋角沿齒寬線性或非線性變化。如圖I所示,螺旋角恆為^的斜齒輪嚙合時，接觸區為寬度不變的帶狀區。如圖2所示，斜齒輪螺旋角隨齒寬從Sf 2JT線性增大，嚙合時其接觸區隨螺旋角的增大而逐漸變寬，接觸區面積變大
權利要求
1.一種變螺旋角斜齒輪，其特徵在於斜齒輪的螺旋角沿齒寬線性或非線性變化。
2.根據權利要求I所述的一種變螺旋角斜齒輪，其特徵在於所述螺旋角其變化規律是隨齒寬遞增或遞減，兩個相嚙合的斜齒輪螺旋角變化規律一致，但方向相反，保證接觸線上各個接觸點兩齒輪的螺旋角分別相等。
3.根據權利要求I所述的一種變螺旋角斜齒輪，其特徵在於所述螺旋角其變化為8" 20-線性增大或2C/ 7線性減少。
4.根據權利要求I所述的一種變螺旋角斜齒輪，其特徵在於所述螺旋角其變化為穿 2(Τ非線性增大或20tf 這非線性減少。
全文摘要
本發明公開了一種變螺旋角斜齒輪。斜齒輪的螺旋角沿齒寬線性或非線性變化。其變化規律是隨齒寬遞增或遞減，兩個相嚙合的斜齒輪螺旋角變化規律一致，但方向相反，保證接觸線上各個接觸點兩齒輪的螺旋角分別相等。斜齒輪螺旋角增大過程中，接觸面的綜合曲率半徑及重合度增大，由此有效降低齒面接觸應力，提高齒輪接觸疲勞強度，延長齒輪使用壽命；在合理變化範圍內，隨著螺旋角增大，斜齒輪嚙合時的接觸區及重合度增大，由此齒輪傳動更加平穩，降低噪音，保證齒輪本身正常工作；所述變螺旋角的設計使得斜齒輪的軸向力沿名義接觸線僅僅是逐漸增大，在一定程度上減小了軸向力的增加幅度，提高軸承系統的整體工作性能。
文檔編號F16H55/17GK102913608SQ201210426750
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月31日 優先權日2012年10月31日
發明者金亭亭, 馮蘭蘭, 汪久根, 吳長鴻 申請人:浙江大學, 浙江雙環傳動機械股份有限公司