变双曲圆弧齿线圆柱齿轮.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CN106438920A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610667298.0(22)申请日2016.08.15(71)申请人四川大学地址610065四川省成都市武侯区一环路南一段24号(72)发明人赵斐侯力常青林魏永峭罗岚吴阳陈忠敏(51)Int.Cl.F16H55/08(2006.01)F16H55/17(2006.01)B23F5/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称变双曲圆弧齿线圆柱齿轮(57)摘要本发明公开一种齿轮——变双曲圆弧齿线圆柱齿轮及一种用大刀盘加工该齿轮的加工工艺方法。该齿轮结构主要包括：齿轮实体（1）、齿轮轮齿（2）、轮齿凹面（3）、轮齿凸面（4）、凹面过渡圆（5）、凸面过渡圆（6）、轮齿顶面（7）、凹/凸面齿线（8/8’）、轮齿前/后端面（9/10）、凹/凸面中截面齿廓线（11/11’）、凹面前/后端面齿廓线（12/12’）、凸面前/后端面齿廓线（13/13’）。所述变双曲圆弧齿线圆柱齿轮安装时对中心距不敏感，在传动时无轴向力且具有更长的接触线，有利于提高齿轮副的承载能力。所述大刀盘加工方法，刀盘半径远大于所加工齿轮的齿宽，能加工出啮合良好的成对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮。CN106438920ACN106438920A权利要求书1/1页1.一种新型齿轮，其结构主要包括：齿轮实体（1）、齿轮轮齿（2）、轮齿凹面（3）、轮齿凸面（4）、凹面过渡圆（5）、凸面过渡圆（6）、轮齿顶面（7）、凹/凸面齿线（8/8’）、轮齿前端面（9）、轮齿后端面（10）、凹/凸面中截面齿廓线（11/11’）、凹面前/后端面齿廓线（12/12’）、凸面前/后端面齿廓线（13/13’），其特征在与由其够成的齿轮传动副承载能力大、传动效率高、平稳性好、噪声低、无轴向力。2.根据权利要求1所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮，其特征在于：所述齿轮的轮齿为拱形，有凹凸两个齿面，轮齿关于其中截面对称。3.根据权利要求1所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮，其特征在于：所述轮齿的凹/凸齿面中截面齿廓线为渐开线，其平行于中截面的各端面齿廓线（包括凹/凸齿面前后端面齿廓线）为均匀变化的双曲线的包络线。4.根据权利要求1所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮，其特征在于：其凹/凸面齿线在沿着圆柱齿轮某一母线展开的平面上是一段圆弧线。5.根据权利要求1所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮，其特征在于：其凹/凸面过渡圆为由刀具内外刃（17/18）刀尖包络而成。6.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3、权利要求4、权利要求5所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮，一种大刀盘加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的工艺方法，其特征在于齿轮工件（20）轴线与刀具（14）（刀盘回转轴线交错布置），工件与刀具间做精密的展成运动（如：齿轮工件既绕自身轴线转动同时又沿水平方向移动，刀具沿刀盘轴线方向转动）。7.根据权利要求6所述的大刀盘加工工艺，所述刀具倒梯形刀具，且刀盘（19）的名义半径R（即刀具的回转半径）相对于齿宽B要足够大（如:R=500mm，B=80mm）。2CN106438920A说明书1/2页变双曲圆弧齿线圆柱齿轮技术领域[0001]在第一方面本发明属于机械传动领域，尤其涉及一种变双曲圆弧齿线圆柱齿轮及加工该齿轮的大刀盘加工齿轮的工艺方法，特别是一种承载能力大、传动效率高、平稳性好、噪声低、无轴向力的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮。所述齿轮的轮齿具有凹凸两个齿面，齿面上沿齿宽方向的截线为圆弧线，且在轮齿的中间截面上其齿廓线为渐开线，且从轮齿中截面到两端面的各截面轮廓线为均匀过渡的双曲线的包络线，轮齿具有关于中截面对称的几何特性。[0002]在第二方面本发明还涉及加工上述齿轮的大刀盘加工工艺方法，特别是该加工方法中，所用刀盘半径相对于齿宽足够大。背景技术[0003]齿轮是机械工业中常用的传动装置，具有传动平稳，效率高，承载能力大等优点，被广范应用于汽车、变速器、船舶、航空飞机、轨道交通等机械工程领域中。但随着各工程领域的不断发展，对齿轮的综合性能更提出了更高的要求。[0004]现阶段的齿轮传动系统中，直齿轮、斜齿轮及人字齿轮等是较常见的轮齿形式,但是采用这几种齿线的齿轮传动副都存在一些明显的缺陷。直齿轮在齿轮啮合过程中，轮齿是沿着整个齿宽同时啮入和啮出的,轮齿受到的载荷呈现较大的突变,在啮合过程容易产生冲击和振动。斜齿轮接触线与轴线不平行，传动时会产生轴向分力，轴系结构复杂，摩擦损失增大。人字齿轮齿轮中间有退刀槽，增加了设备的总体尺寸和材料消耗量。同时，在装配时，其对称度很难保证，其中一个齿轮必须采用浮动支承，容易引起偏载和浮动齿轮轴向窜动，增加啮合振动，进而加速传动副的失效。[000