一种分体式柔性齿轮及齿轮副制造技术

本实用新型专利技术提供了一种分体式柔性齿轮及齿轮副，属于机械传动领域。分体式柔性齿轮包括齿圈、轮毂和连接件，齿圈包括轮缘、轮齿和幅板，轮毂与幅板之间通过连接件可拆卸的连接，幅板的其中一个侧面弯曲形成卸荷凹腔。分体式柔性齿轮通过采用上述结构，使幅板均有一定的柔性。齿轮啮合受载时，幅板能够受力变形，降低轮齿的啮合错位量，从而降低齿轮设计的修形量，载荷越大，啮合产生的错位量越大，此时分体式柔性齿轮的变形量也越大，幅板产生的变形量能够降低的齿轮啮合错位量也越大，因此各个工况下齿轮的啮合错位量差值变小，通过针对齿轮啮合错位量修形可保证各个工况下啮合齿轮的齿面都实现均载，从而提高齿轮的强度和可靠性。

A kind of split type flexible gear and gear pair

The utility model provides a split type flexible gear and gear pairs, belonging to the field of mechanical transmission. A split type flexible gear consists of a gear ring, a wheel hub and a connecting piece. The gear ring includes a flange, a tooth and an amplitude plate. The wheel hub and the amplitude plate are detachable through a connector, and one of the sides of the amplitude plate is bent to form a unloading cavity. By adopting the above structure, the split type flexible gear has a certain flexibility in the amplitude plate. When the gear meshing is loaded, the amplitude plate can be deformed by force and reduce the meshing misplacement, thus reducing the amount of modification of the gear design. The greater the load, the greater the amount of dislocation generated by the meshing, the greater the deformation of the flexible gear, the larger the gear meshing misplacement of the amplitude plate, and the larger the gear meshing misplacement. The difference of gear meshing misalignment is smaller in each working condition, and the tooth surface of the meshing gear can be carried in all working conditions to improve the strength and reliability of the gear.

【技术实现步骤摘要】
一种分体式柔性齿轮及齿轮副
本技术涉及机械传动领域，具体而言，涉及一种分体式柔性齿轮及齿轮副。
技术介绍
齿轮是机械传动中最常用的零件。重载齿轮的毛坯一般是锻造齿轮，传统的结构可见“机械工业出版社2007年第4版《机械设计手册·齿轮传动(单行本)》16-66页表16.2-66圆柱齿轮的结构”，图中圆柱齿轮为整体式结构，即齿轮和轮毂为一个整体。齿轮幅板或轮毂幅板一般为对称垂直轮齿结构，且传统设计和制造角度仅考虑幅板的结构强度和工艺性，设计的幅板较厚，这种结构的齿轮受载后幅板变形量较小，可认为是刚性的。而齿轮在啮合传动过程中，各个零部件都会产生不同程度的弹性变形，其中包括轮齿、(齿)轴、箱体、轴承的变形。这些变形使啮合的齿轮相互之间产生啮合错位形成齿轮啮合偏载，因此为了提高齿轮强度和寿命，通常会对齿轮进行修形处理。但传统的修形处理存在着两个缺点：其一，如果受载后齿轮啮合错位量很大，那么齿轮所需修形的修形量会比较大，目前齿轮修形均是通过磨齿来实现的，过大的磨削修形量增加了磨齿时间、容易在齿根形成磨削凸台并且使齿面硬度降低；其二，如果齿轮使用的工况多变，例如重载车辆传动齿轮使用中包括启动、爬坡、转弯、直行等多种工况，各个工况齿轮的啮合错位量差值较大，而修形往往只能针对其中一种工况产生的错位量进行设计，因此不能保证每种工况齿面都能均载。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种分体式柔性齿轮，幅板在载荷的作用下能够发生变形，从而减小各种工况轮齿的啮合错位量和错位量差值，降低齿轮设计修形量，保证齿轮齿面均载，有效提高齿轮的强度和寿命。本技术的目的还在于提供一种齿轮副，该齿轮副中的至少一个传动齿轮采用上述分体式柔性齿轮，具有分体式柔性齿轮的优点。本技术是这样实现的：本技术的实施例提供了一种分体式柔性齿轮，所述分体式柔性齿轮包括齿圈、轮毂和连接件，所述齿圈包括轮缘、轮齿和幅板，所述轮缘为圆环状，所述轮齿的数量为多个且沿所述轮缘的周向分布于所述轮缘的外表面，所述幅板设置于所述轮缘的内侧，所述轮缘、所述轮齿和所述幅板一体成型，所述轮毂与所述齿圈同轴设置且所述轮毂位于所述齿圈的内侧，所述轮毂与所述幅板之间通过所述连接件可拆卸的连接；以所述齿圈的其中一条直径所在直线为参考线，所述参考线所在的其中一个平面为第一参考面，经过所述轮缘的轴线且与所述第一参考面垂直的其中一个平面为第二参考面，其中，所述第一参考面与所述分体式柔性齿轮的轴线垂直，每个所述轮齿均被所述第一参考面分割为长度相等的两部分；所述幅板的两个侧面分别为第一侧面和第二侧面，以所述第二参考面为截面，所述第一侧面的截面包括平滑过渡的第一弧线和第二弧线，所述第一弧线相对于所述第二弧线更靠近所述轮缘，所述第一弧线位于所述第一参考面的一侧，所述第二侧面的截面为截面线，所述第二弧线和所述截面线均位于所述第一参考面的另一侧；在从所述轮缘到所述齿圈的轴线的方向上，所述第一弧线到所述第一参考面的距离逐渐减小，所述第二弧线到所述第一参考面的距离先增大后减小，所述截面线到所述第一参考面的距离逐渐减小；所述第一侧面弯曲形成卸荷凹腔。可选的，所述幅板的最小厚度为a，所述轮齿的齿宽为b，其中，0.1b<a<0.2b。可选的，所述截面线包括平滑过渡的第三弧线和截面直线，所述第三弧线相对于所述截面直线更靠近所述轮缘，所述截面直线相对于所述第一参考面倾斜，在从所述轮缘到所述齿圈的轴线的方向上，所述第二弧线到所述第一参考面的距离先从0增大至最大值然后减小至0。可选的，所述轮缘的其中一个端面与所述轮毂的对应端面错位设置，所述轮缘的另外一个端面与所述轮毂的对应端面错位设置。可选的，所述连接件包括螺栓，所述轮毂上设置有凸台，所述幅板的靠近所述轮毂的一端设置有连接部，所述凸台与所述连接部之间通过所述螺栓可拆卸的连接。可选的，所述凸台和所述轮毂形成止口台阶，所述止口台阶具有相邻的第一平面和外圆周面，所述连接部具有相邻的第二平面和内圆周面，所述第一平面与所述第二平面贴合，所述外圆周面和所述内圆周面贴合，所述凸台设置有贯穿所述第一平面的穿设通孔，所述连接部设置有贯穿所述第二平面的螺纹通孔，所述螺栓穿过所述穿设通孔且与所述螺纹通孔螺纹连接。可选的，所述连接件还包括螺母，所述连接部的远离所述第二平面的一侧一体设置有第一锁定件，所述螺母与所述螺栓配合，所述螺母的靠近所述连接部的一侧一体设置有第二锁定件，所述第一锁定件为圆台状，所述螺纹通孔贯穿所述第一锁定件，所述第一锁定件的轴线与所述螺纹通孔的轴线平行且不重合，所述第二锁定件设置有容纳腔，所述第二锁定件的内表面为中空的圆台状，所述第二锁定件的轴线与所述螺母的轴线重合，所述第一锁定件的外表面与所述第二锁定件的内表面相对于所述螺栓轴线的倾斜角度一致；所述螺母安装于所述螺栓时，所述第一锁定件伸入所述容纳腔内且所述第一锁定件的外表面抵紧于所述第二锁定件的内表面；所述连接部的与所述螺母对应的一侧设置有盲孔，所述第二锁定件靠近所述连接部的一侧设置有锁定槽，所述锁定槽绕所述螺母的轴线呈环形设置，所述锁定槽的截面为波浪形，所述盲孔内设置有挤压弹簧和滚珠，所述滚珠可活动的设置于所述盲孔内，所述挤压弹簧分别抵住所述盲孔和所述滚珠且能够将所述滚珠压紧于所述锁定槽内。可选的，所述第一锁定件的轴线与所述螺纹通孔的轴线之间的间距为c，所述螺纹通孔的内径为d，其中，0.05d<c<0.06d。可选的，所述螺母的螺间距为e，所述螺栓的螺间距为d，其中，d＝1.02e。本技术的实施例还提供了一种齿轮副，所述齿轮副包括至少两个相互啮合的传动齿轮，至少一个所述传动齿轮采用上述的分体式柔性齿轮。与现有技术相比，本技术的有益效果是：分体式柔性齿轮通过采用上述结构，使幅板均有一定的柔性。齿轮啮合受载时，幅板能够受力变形，降低轮齿的啮合错位量，从而降低齿轮设计的修形量，由于分体式柔性齿轮的变形量与工况载荷大小有关，即载荷越大，啮合产生的错位量越大，此时分体式柔性齿轮的变形量也越大，幅板产生的变形量能够降低的齿轮啮合错位量也越大，因此各个工况下齿轮的啮合错位量差值变小，通过针对齿轮啮合错位量修形可保证各个工况下啮合齿轮的齿面都实现均载，从而提高齿轮的强度和可靠性。另外，采用分体式结构与整体式幅板齿轮相比，其齿轮毛坯锻造工艺难度降低，同时轮毂可采用比齿圈价格更低的材料制造，降低成本。采用该分体式柔性齿轮的齿轮副同样具备上述优点。其中，本申请中的“柔性”是指幅板具有一定的柔性，即幅板在受到外力的作用下能够发生一定的变形，从而使得分体式柔性齿轮具有一定的柔性，幅板的材料可以采用现有技术中的齿轮制造材料，例如钢、铁、不锈钢、铝合金等。附图说明图1为本技术第一实施例提供的分体式柔性齿轮的结构示意图；图2为图1的齿圈的结构示意图；图3为图1的轮毂的结构示意图；图4为本技术第二实施例提供的分体式柔性齿轮的结构示意图；图5为图4的局部剖视图；图6为图5的局部放大示意图；图7为图5的局部放大示意图。图标：10-分体式柔性齿轮；11-齿圈；12-轮毂；13-连接件；110-轮缘；111-轮齿；112-幅板；113-卸荷凹腔；114-连接部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分体式柔性齿轮，其特征在于，所述分体式柔性齿轮包括齿圈(11)、轮毂(12)和连接件(13)，所述齿圈(11)包括轮缘(110)、轮齿(111)和幅板(112)，所述轮缘(110)为圆环状，所述轮齿(111)的数量为多个且沿所述轮缘(110)的周向分布于所述轮缘(110)的外表面，所述幅板(112)设置于所述轮缘(110)的内侧，所述轮缘(110)、所述轮齿(111)和所述幅板(112)一体成型，所述轮毂(12)与所述齿圈(11)同轴设置且所述轮毂(12)位于所述齿圈(11)的内侧，所述轮毂(12)与所述幅板(112)之间通过所述连接件(13)可拆卸的连接；以所述齿圈(11)的其中一条直径所在直线为参考线，所述参考线所在的其中一个平面为第一参考面，经过所述轮缘(110)的轴线且与所述第一参考面垂直的其中一个平面为第二参考面，其中，所述第一参考面与所述分体式柔性齿轮的轴线垂直，每个所述轮齿(111)均被所述第一参考面分割为长度相等的两部分；所述幅板(112)的两个侧面分别为第一侧面和第二侧面，以所述第二参考面为截面，所述第一侧面的截面包括平滑过渡的第一弧线和第二弧线，所述第一弧线相对于所述第二弧线更靠近所述轮缘(110)，所述第一弧线位于所述第一参考面的一侧，所述第二侧面的截面为截面线，所述第二弧线和所述截面线均位于所述第一参考面的另一侧；在从所述轮缘(110)到所述齿圈(11)的轴线的方向上，所述第一弧线到所述第一参考面的距离逐渐减小，所述第二弧线到所述第一参考面的距离先增大后减小，所述截面线到所述第一参考面的距离逐渐减小；所述第一侧面弯曲形成卸荷凹腔(113)。...

【技术特征摘要】
1.一种分体式柔性齿轮，其特征在于，所述分体式柔性齿轮包括齿圈(11)、轮毂(12)和连接件(13)，所述齿圈(11)包括轮缘(110)、轮齿(111)和幅板(112)，所述轮缘(110)为圆环状，所述轮齿(111)的数量为多个且沿所述轮缘(110)的周向分布于所述轮缘(110)的外表面，所述幅板(112)设置于所述轮缘(110)的内侧，所述轮缘(110)、所述轮齿(111)和所述幅板(112)一体成型，所述轮毂(12)与所述齿圈(11)同轴设置且所述轮毂(12)位于所述齿圈(11)的内侧，所述轮毂(12)与所述幅板(112)之间通过所述连接件(13)可拆卸的连接；以所述齿圈(11)的其中一条直径所在直线为参考线，所述参考线所在的其中一个平面为第一参考面，经过所述轮缘(110)的轴线且与所述第一参考面垂直的其中一个平面为第二参考面，其中，所述第一参考面与所述分体式柔性齿轮的轴线垂直，每个所述轮齿(111)均被所述第一参考面分割为长度相等的两部分；所述幅板(112)的两个侧面分别为第一侧面和第二侧面，以所述第二参考面为截面，所述第一侧面的截面包括平滑过渡的第一弧线和第二弧线，所述第一弧线相对于所述第二弧线更靠近所述轮缘(110)，所述第一弧线位于所述第一参考面的一侧，所述第二侧面的截面为截面线，所述第二弧线和所述截面线均位于所述第一参考面的另一侧；在从所述轮缘(110)到所述齿圈(11)的轴线的方向上，所述第一弧线到所述第一参考面的距离逐渐减小，所述第二弧线到所述第一参考面的距离先增大后减小，所述截面线到所述第一参考面的距离逐渐减小；所述第一侧面弯曲形成卸荷凹腔(113)。2.根据权利要求1所述的分体式柔性齿轮，其特征在于，所述幅板(112)的最小厚度为a，所述轮齿(111)的齿宽为b，其中，0.1b<a<0.2b。3.根据权利要求2所述的分体式柔性齿轮，其特征在于，所述截面线包括平滑过渡的第三弧线和截面直线，所述第三弧线相对于所述截面直线更靠近所述轮缘(110)，所述截面直线相对于所述第一参考面倾斜，在从所述轮缘(110)到所述齿圈(11)的轴线的方向上，所述第二弧线到所述第一参考面的距离先从0增大至最大值然后减小至0。4.根据权利要求3所述的分体式柔性齿轮，其特征在于，所述轮缘(110)的其中一个端面与所述轮毂(12)的对应端面错位设置，所述轮缘(110)的另外一个端面与所述轮毂(12)的对应端面错位设置。5.根据权利要求1所述的分体式柔性齿轮，其特征在于，所述连接件(13)包括螺栓(130)，所述轮毂(12)上设置有凸台(120)，所述幅板(112)的靠近所述轮毂(12)的一端设置有连接部(114)，所述凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜力，张鹏飞，刘忠伟，
申请(专利权)人：中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32