环面齿轮－面齿轮传动及环面齿轮加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107061691A(43)申请公布日2017.08.18(21)申请号201710240916.8(22)申请日2017.04.13(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人刘雷张金钊王豪郭远虎(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人贺翔(51)Int.Cl.F16H55/08(2006.01)B23F9/08(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图6页(54)发明名称环面齿轮－面齿轮传动及环面齿轮加工方法(57)摘要本发明提供了一种环面齿轮－面齿轮传动及环面齿轮加工方法，传动结构包括相互啮合的环面齿轮和面齿轮，所述的环面齿轮的节面为环面，环面齿轮齿形具有中间厚、两边薄的特点。在普通直齿圆柱齿轮加工的基础上，附加滚刀沿被加工齿轮轴向和径向的运动，使其合成为一圆弧运动，且附加一个切向运动，保证其产形齿条齿面为圆锥面。环面齿轮－面齿轮传动既可作垂直相交轴传动又可实现变轴交角传动，当环面齿轮－面齿轮传动作垂直相交轴传动时，可均布齿宽方向载荷，避免出现偏载现象，可降低接触轨迹对安装误差的敏感程度；作非时变轴交角传动时，几何传动误差恒为零，呈现局部共轭特性；作时变轴交角传动时，几何传动误差逼近于零，呈现准共轭特性。CN107061691ACN107061691A权利要求书1/1页1.一种环面齿轮－面齿轮传动及环面齿轮加工方法，其特征在于：环面齿轮－面齿轮传动包括相互啮合的环面齿轮和面齿轮，环面齿轮－面齿轮传动既可作垂直相交轴传动又可实现变轴交角传动，其中，环面齿轮的节面为环面，环面齿轮齿形具有中间厚、两边薄的特点；面齿轮是用渐开线圆柱齿轮包络出的普通面齿轮。2.一种环面齿轮－面齿轮传动及环面齿轮加工方法，其特征在于：加工环面齿轮时，在加工普通直齿圆柱齿轮的基础上，附加滚刀沿被加工齿轮轴向和径向的运动，使其合成为一圆弧运动，且附加一个切向运动，保证其产形齿条齿面为圆锥面。2CN107061691A说明书1/2页环面齿轮－面齿轮传动及环面齿轮加工方法技术领域[0001]本发明涉及传动装置领域，具体是一种环面齿轮－面齿轮传动及环面齿轮加工方法。背景技术[0002]背景技术1：面齿轮传动是一种圆柱齿轮和面齿轮相啮合的传动，具有结构紧凑，传递功率大，无轴向作用力，传动平稳等特点，其独特的分流特性在直升机主减速器中已得到应用。面齿轮传动是完全共轭（线接触）的齿轮传动，对加工和安装误差极其敏感。实际应用中，常规的面齿轮传动是通过圆柱齿轮和面齿轮产形轮（插齿刀）齿数差实现局部共轭（点接触），但接触轨迹对安装误差依然比较敏感。在高速重载的工作环境下，面齿轮传动在运转过程中会出现因受载而导致的弹性变形和因温升而产生的热变形，造成载荷沿着齿宽方向分布不均而产生偏载现象，且加工和安装误差会加剧这一现象。从降低接触轨迹对安装误差敏感程度和均布载荷的角度考虑，有必要对面齿轮传动进行适当的齿向修形来提高啮合性能。[0003]背景技术2：为提高或拓展面齿轮传动的啮合性能，一些研究人员提出了面齿轮的新型啮合形式：西工大方宗德教授团队提出一种弧线齿面齿轮，相互包容的凸、凹两啮合齿面曲率差较小，重合度大，在强度、啮合平稳性方面体现出独特的优势；重庆大学林超教授团队在面齿轮传动和非圆锥齿轮传动研究的基础上提出一种新型的相交轴间变传动比齿轮传动，实现了相交轴间的变传动比传动。目前，面齿轮传动一般用于轴线固定的相交轴或交错轴传动，还没有一种面齿轮传动可实现变轴交角传动。发明内容[0004]本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种环面齿轮－面齿轮传动及环面齿轮加工方法，环面齿轮－面齿轮传动包括相互啮合的环面齿轮和面齿轮，所述的环面齿轮的节面为环面，环面齿轮齿形具有中间厚、两边薄的特点，面齿轮是用渐开线圆柱齿轮包络出的普通面齿轮。环面齿轮－面齿轮传动既可作垂直相交轴传动又可实现变轴交角传动，当环面齿轮－面齿轮传动作垂直相交轴传动时，可均布齿宽方向载荷，避免出现偏载现象，可降低接触轨迹对安装误差的敏感程度；作非时变轴交角传动（轴线固定的单自由度传动）时，几何传动误差恒为零，呈现局部共轭特性；作时变轴交角传动（轴线变动的双自由度传动）时，几何传动误差逼近于零，呈现准共轭特性。[0005]加工环面齿轮时，在加工普通直齿圆柱齿轮的基础上，附加滚刀沿被加工齿轮轴向和径向的运动，使其合成为一圆弧运动（圆弧中心可位于齿宽中间平面任意位置），且附加一个切向运动，保证其产形齿条齿面为圆锥面。[0006]本发明有益效果在于：1、环面齿轮－面齿轮传动可实现变轴交角传动，拓展了面齿轮副的应用范围，具有潜在的应用价值。3CN107061691A说明书2/2页[00