圆弧齿线齿轮齿条传动.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CN106321760A(43)申请公布日2017.01.11(21)申请号201610914253.9(22)申请日2016.10.20(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)发明人吴阳侯力张启帆常青林赵斐魏永峭马登秋(51)Int.Cl.F16H19/04(2006.01)F16H55/17(2006.01)F16H55/08(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图4页(54)发明名称圆弧齿线齿轮齿条传动(57)摘要本发明公开一种圆弧齿线齿轮齿条传动。该传动型式的结构主要包括：圆弧齿线圆柱齿轮Ⅰ、圆弧齿线齿条Ⅱ。所述圆弧齿线齿轮齿条传动的轮齿为拱形齿，其齿线是圆弧线，在传动时具有更长的接触线，有利于提高齿轮副的承载能力。其中，所述传动中的齿轮中截面齿廓线为渐开线，其他端截面齿廓线为与渐开线类似的均匀变化的双曲线的包络线，所述传动中的齿条中截面齿廓线与直齿条相同，其他截面的齿廓线为圆锥母线的包络线。安装时对中心距不敏感。其轮齿关于中截面对称，传动时无轴向力。本发明承载能力大、传动效率高、平稳性好、噪声低、无轴向力，是一种新的工业基础件，适合大规模的推广应用。CN106321760ACN106321760A权利要求书1/1页1.一种圆弧齿线齿轮齿条传动，其特征在于包括：圆弧齿线圆柱齿轮（Ⅰ）、圆弧齿线齿条（Ⅱ）；圆弧齿线圆柱齿轮（Ⅰ）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’）；圆弧齿线齿条（Ⅱ）包括：齿条实体（14）、齿条轮齿（15）、轮齿凹面（16）、轮齿凸面（17）、凹面过渡圆（18）、凸面过渡圆（19）、轮齿顶面（20）、凹/凸面齿线（21/21’）、轮齿前端面（22）、轮齿后端面（23）、凹/凸面中截面齿廓线（24/24’）、凹面前/后端面齿廓线（25/25’）、凸面前/后端面齿廓线（26/26’）。2.如权利要求1所述的圆弧齿线齿轮齿条传动，其特征在于，与传统齿轮齿条相比，该齿轮齿条传动为一次包络，从齿条或齿轮根部进入啮合，由齿条或齿轮顶部从中间向两边退出啮合。3.如权利要求1所述的圆弧齿线齿轮齿条传动，其特征在于：所述齿轮齿条传动的轮齿为拱形，有凹凸两个齿面，轮齿关于其中截面对称。4.如权利要求1所述的圆弧齿线齿轮齿条传动，其特征在于：所述齿轮齿条传动的齿轮的轮齿的凹/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为均匀变化的双曲线的包络线；所述齿轮齿条传动的齿条的轮齿的凹/凸齿面中截面齿廓线与同模数直齿条的齿廓线是相同的，其平行于中截面的各端面齿廓线为圆锥母线的包络线。5.如权利要求1所述的圆弧齿线齿轮齿条传动，其特征在于：所述齿轮齿条传动的齿轮凹/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；所述齿轮齿条传动的齿条凹/凸面齿线是一段圆弧线。2CN106321760A说明书1/2页圆弧齿线齿轮齿条传动技术领域[0001]本发明属于机械传动领域，尤其涉及一种圆弧齿线齿轮齿条传动，特别是一种承载能力大、传动效率高、平稳性好、噪声低、无轴向力的圆弧齿线齿轮齿条传动。所述齿轮齿条传动中的齿轮的轮齿具有凹凸两个齿面，轮齿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；所述齿轮齿条传动中的齿条齿面上沿齿宽方向的截线均为直线，且在轮齿的中间截面上其凸凹面齿廓线的齿形角是相同的，其齿廓线与同模数直齿条相同，且从轮齿中截面到两端面的各截面轮廓线为圆锥母线的包络线，轮齿具有关于中截面对称的几何特性。背景技术[0002]齿轮齿条传动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，被广范应用于机床、食品机械、木工机械、医疗设备、金融设备等机械工程领域中。但随着各工程领域的不断发展，对齿轮齿条传动的综合性能更提出了更高的要求。[0003]现阶段的齿轮齿条传动系统中，直齿、斜齿轮及人字齿等是较常见的轮齿形式,但是采用这几种齿线的齿轮齿条传动副都存在一些明显的缺陷。直齿轮齿条传动在轮齿啮合过程中，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。斜齿轮齿条传动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。人字齿齿轮齿条传动的齿轮中间有退刀槽，增加