渐开弧面齿廓的斜齿轮及其啮合副.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101975264A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101975264A(43)申请公布日2011.02.16(21)申请号201010508097.9(22)申请日2010.10.15(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙坪坝正街174号(72)发明人陈兵奎李海翔梁栋吕义云李朝阳(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人谢殿武(51)Int.Cl.F16H55/17(2006.01)F16H55/08(2006.01)F16H1/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称渐开弧面齿廓的斜齿轮及其啮合副(57)摘要本发明公开了一种渐开弧面齿廓的斜齿轮及其啮合副，斜齿轮的齿廓曲面由圆弧线沿渐开螺旋面上的齿面接触线做螺旋运动形成，因此具有渐开线齿轮中心距具有可分性、制造和测量方便以及圆弧齿轮接触强度大、跑和性好的优点，降低了齿面接触应力，使齿面承载能力大为提高，并且加工方便；其圆弧的齿形曲线以及参加啮合的渐开线径向长度很短，避免了标准齿轮的根切现象，使该齿轮的最小齿数能够达到1，与现有技术的齿轮相比，大大减小了重量和尺寸；啮合副采用凸齿轮和凹齿轮的啮合方式，承载能力较高。CN10975264ACCNN110197526401975269A权利要求书1/1页1.一种渐开弧面齿廓的斜齿轮，其特征在于：斜齿轮的齿廓曲面由圆弧线沿渐开螺旋面上的齿面接触线做螺旋运动形成。2.根据权利要求1所述的渐开弧面齿廓的斜齿轮，其特征在于：斜齿轮的齿廓曲面方程为：法面齿廓为圆弧的齿面方程为：或者，端面齿廓为圆弧的齿面方程为：其中(φ1＜φ＜φ2)rb为基圆半径、ρ为齿廓圆弧半径、p为螺旋参数，βb为基圆螺旋角、β′为基圆螺旋线在端面上起始点对应的圆心角；φ与η分别为为齿面方程的参数；x、y轴形成斜齿轮端面平面坐标，z轴与斜齿轮轴线重合。3.根据权利要求2所述的渐开弧面齿廓的斜齿轮，其特征在于：斜齿轮的齿廓曲面在接触点的法线与斜齿轮基圆相切。4.种权利要求1所述的渐开弧面齿廓的斜齿轮组成的啮合副，其特征在于：包括齿廓曲面外凸的凸齿轮和齿廓曲面内凹的凹齿轮，凹齿轮的齿廓曲面圆弧半径大于凸齿轮的齿廓曲面圆弧半径。5.根据权利要求4所述的啮合副，其特征在于：凸齿轮的齿廓曲面与凹齿轮的齿廓曲面的啮合线为一条空间直线。2CCNN110197526401975269A说明书1/3页渐开弧面齿廓的斜齿轮及其啮合副技术领域[0001]本发明涉及一种传动齿轮及其啮合副，特别涉及一种斜齿轮及其啮合副。背景技术[0002]齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，是一种传动基础件。在机械传动中，齿轮是靠专门的齿廓来保证其传动精度并传递动力；在各种齿轮啮合副中，渐开线齿轮传动由于其中心距的可分性以及制造、测量方便等诸多优点，得到了较为广泛的应用。但渐开线齿轮也存在啮合点离节点越远则两啮合齿面间相对滑动的速度也越大等缺点，滑动对于齿面的磨损、传动平稳性、传动效率以及齿轮寿命都有不利影响；同时，渐开线外啮合齿轮传动是凸齿对凸齿的啮合传动，从接触强度来看，这种啮合方式的承载能力比较差。随着生产和科技的发展，对高速、重载、大功率的齿轮传动装置提出了更高的要求，由此，出现了圆弧齿轮并得到了较快的发展；圆弧齿轮啮合时以点接触形式传动，具有很高的接触强度，且圆弧齿轮具有很好的跑合性，其当量曲率半径比渐开线齿轮的当量曲率半径大的多，因此接触强度与渐开线齿轮相比大大提高，但圆弧齿轮存在着如对中心距敏感、齿根弯曲强度低等一些缺点，阻碍了承载能力和传动精度的提高，难以满足对圆弧齿轮传动的特殊要求。[0003]因此当前需要一种齿轮及其啮合副，兼具渐开线齿轮和圆弧齿轮的优点，能够满足高速、重载和大功率的传动要求，齿轮中心距具有一定的可分性，且接触强度大、跑和性好，提高齿轮的传动性能。发明内容[0004]有鉴于此，本发明的目的是提供一种渐开弧面齿廓的斜齿轮及其啮合副，兼具渐开线齿轮和圆弧齿轮的优点，能够满足高速、重载和大功率的传动要求，齿轮中心距具有一定的可分性，且接触强度大、跑和性好，提高齿轮的传动性能。[0005]本发明的渐开弧面齿廓的斜齿轮，斜齿轮的齿廓曲面由圆弧线沿渐开螺旋面上的齿面接触线做螺旋运动形成。[0006]进一步，斜齿轮的齿廓曲面方程为：[0007]法面齿廓为圆弧的齿面方程为：[0008][0009]或者，端面齿廓为圆弧的齿面方程为：[0010]3CCNN110197526401975269A说明书2/3页[0011]其中[0012](φ1＜φ＜φ2)[0013]rb为基圆半径、ρ为齿廓圆弧半径、p为螺旋参数，βb为基圆螺旋角、β′为基圆螺旋线在端面上起始点对应的圆心角；φ与