一種凹、凸環面漸開線齒輪及其設計、加工方法
2023-06-07 04:55:26 2
專利名稱：一種凹、凸環面漸開線齒輪及其設計、加工方法
技術領域：
本發明涉及一種齒輪及其設計方法、加工方法，尤其是一種齒頂曲面和齒根曲面為凸環面或凹環面的一部分的齒輪及其設計、加工方法。
背景技術：
漸開線齒輪傳動是世界上應用最廣泛的齒輪傳動，具有傳動比恆定，齒廓間正壓力方向不變，運動可分，加工便捷等許多優點。因此，儘管漸開線齒廓曲線從問世至今已有 200多年的歷史，但目前它仍然是應用最廣的齒廓曲線。但是，漸開線齒輪傳動對諸如軸線平行度誤差、軸交角誤差、軸交錯誤差和錐頂點位置誤差等較為敏感，因而常出現齒輪副邊緣接觸，輪齒幹渉，壓カ角變化等現象，產生傳動誤差増大，傳動比不恆定，承載能力下降等問題。日本 K. Mitome 等(K. Mitome, T. Okuda, T. Ohmachi, T. Yamazaki. Development oi a new nobbing oi spherical gearlJ」 Journal oi Japan Society Mechanical Engineering, 2000, 66 (6) : 1975-1980)提出的球面齒輪的特徵是齒頂曲面和齒根曲面為球面的一部分，該球面是圓心位於齒輪軸線的圓弧繞齒輪軸線旋轉一周形成，而本發明提出的環面漸開線齒輪的齒面特徵不同於這種球面齒輪齒頂曲面和齒根曲面為環面的一部分，環面是由圓弧繞齒輪軸線旋轉一周形成。環面漸開線齒輪的尺寸範圍更為廣泛，而且最大齒寬可達到球面齒輪的最大齒寬。
發明內容
本發明針對上述的不足提供了ー種凹、凸環面漸開線齒輪及其設計、加工方法。本發明採用如下技術方案
本發明所述的ー種凹、凸環面漸開線齒輪，所述的凹、凸環面漸開線齒輪的齒頂曲面與齒根曲面為環面的一部分，環面由圓弧繞齒輪軸線旋轉一周形成，輪齒的端截面齒廓曲線是漸開線，齒形以齒寬中點對稱分布。本發明所述的凹、凸環面漸開線齒輪，所述的齒寬的截面內凸環面漸開線齒輪的分度圓齒厚由齒寬中部向兩端逐漸減小，齒頂厚由齒寬中部向兩端逐漸増大。本發明所述的凹、凸環面漸開線齒輪，所述的齒寬的截面內凹環面漸開線齒輪的分度圓齒厚由齒寬中部向兩端逐漸增大，而其齒頂厚由齒寬中部向兩端逐漸減小。本發明所述的凹、凸環面漸開線齒輪的設計方法，設計方法如下
1)、根據參數確定坐標系，其中Z軸，ァ軸分別為齒輪的對稱軸；
2)、凸環面漸開線齒輪根據如下公式
權利要求
1.一種凹、凸環面漸開線齒輪，其特徵在於所述的凹、凸環面漸開線齒輪的齒頂曲面與齒根曲面為環面的一部分，環面由圓弧繞齒輪軸線旋轉一周形成，輪齒的端截面齒廓曲線是漸開線，齒形以齒寬中點對稱分布。
2.根據權利要求I所述的凹、凸環面漸開線齒輪，其特徵在於所述的齒寬的截面內凸環面漸開線齒輪的分度圓齒厚由齒寬中部向兩端逐漸減小，齒頂厚由齒寬中部向兩端逐漸增大。
3.根據權利要求I所述的凹、凸環面漸開線齒輪，其特徵在於所述的齒寬的截面內凹環面漸開線齒輪的分度圓齒厚由齒寬中部向兩端逐漸增大，而其齒頂厚由齒寬中部向兩端逐漸減小。
4.如權利要求I所述的凹、凸環面漸開線齒輪的設計方法，其特徵在於設計方法如下1)、根據參數確定坐標系，其中Z軸，_7軸分別為齒輪的對稱軸；2)、凸環面漸開線齒輪根據如下公式
5.利用權利要求3所述的凹、凸環面漸開線齒輪設計方法的加工方法，其特徵在於在滾齒機上加工凹、凸環面漸開線齒輪時，滾刀從毛坯兩端沿其軸向與徑向同時作進給加工運動，並保證滾刀軸心的運動軌跡是一段與毛坯環面同心的圓弧。
全文摘要
本發明涉及一種齒輪及其設計方法、加工方法，尤其是一種齒頂曲面和齒根曲面為凸環面或凹環面的一部分的齒輪及其設計、加工方法。凹、凸環面漸開線齒輪的齒頂曲面與齒根曲面為環面的一部分，環面由圓弧繞齒輪軸線旋轉一周形成，輪齒的端截面齒廓曲線是漸開線，齒形以齒寬中點對稱分布。本發明的齒輪構成的三種齒輪傳動形式，既可用於平行軸傳動，又可用於小軸交角相交軸傳動，作平行軸傳動時允許較大的軸線偏轉安裝誤差，作相交軸傳動時，允許軸交角動態變化，兩種情況下都可保持傳動比恆定，輪齒不幹涉。利用本發明的設計方法，把環面漸開線齒輪離散成許多微小錐度漸開線齒輪，進行環面漸開線齒輪的幾何參數設計，其過程簡便、易行。
文檔編號F16H55/08GK102588558SQ20121008158
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月26日 優先權日2012年3月26日
發明者劉志東, 劉雷, 沈理達, 田宗軍, 黃因慧 申請人:南京航空航天大學