一种齿轮轴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种齿轮轴，所述齿轮轴包括传动轴(1)和至少一个齿轮(2)，所述齿轮(2)包括齿廓部(21)和传载部(22)，所述齿廓部(21)用于与其他齿轮配合传动，所述传载部(22)由多根杆件构成，且传载部(22)支撑于所述齿廓部(21)与传动轴(1)之间，所述传动轴(1)与所述齿轮(2)一体化成型。本实用新型专利技术的齿轮轴与传统齿轮轴相比，在传动、承载能力不降低的情况下，零件数、配合关系、加工环节大幅减少，可靠性更高；零件数量大幅减少、结构重量大幅下降，由于一体化结构成型，后期进行补充加工环节少，具有快速试制、快速响应、生产合格率高、产品一致性好等优点，在产品集成度高、重量控制苛刻的场合应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种齿轮轴
本专利技术属于机械设计领域，尤其涉及一种齿轮轴。
技术介绍
齿轮轴是现代工业生产、人民群众生活中不可缺少的重要组成部分。目前齿轮系均采用前期若干齿轮、轴分体加工，后期使用键、销、螺栓、螺母、垫片等若干零件将齿轮组装一起的传统方法制造。传统的制造方法经过多年的生产、使用，但零件数量多、配合关系多、整体重量大，且在使用过程中多数问题均是因为公差配合关系不匹配所致，因此在产品集成度高、重量控制苛刻的场合已经限制整体性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，解决目前。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种齿轮轴，所述齿轮轴包括传动轴和至少一个齿轮，所述齿轮包括齿廓部和传载部，所述齿廓部用于与其他齿轮配合传动，所述传载部由多根杆件构成，且传载部支撑于所述齿廓部与传动轴之间，所述传动轴与所述齿轮一体化成型。进一步地，所述一体化成型采用的是3D打印技术。进一步地，所述传动轴为空心结构，用于减轻重量。进一步地，在所述传动轴的空心内设有微型桁架，用于提高所述传动轴的强度。本技术的齿轮轴与传统齿轮轴相比，在传动、承载能力不降低的情况下，零件数、配合关系、加工环节大幅减少，可靠性更高；零件数大幅减少、部分采用的微桁架结构重量大幅下降，在产品集成度高、重量控制苛刻的场合应用前景广阔，同时本技术使用3D打印技术生产，能够做到一次成型，后期进行补充加工环节少，具有快速试制、快速响应、生产合格率高、产品一致性好等优点。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1为本专利技术一实施例的齿轮轴结构示意图。图2为本专利技术一实施例的齿轮轴结构截面示意图。图3为本专利技术一实施例的微型桁架结构示意图。其中，1-传动轴，2-齿轮，21-齿廓部，22-传载部，3-微型桁架。具体实施方式为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例型的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造型劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。如图1所示为本技术的齿轮轴结构示意图，图中可以看出，本技术的齿轮轴包括传动轴1和至少一个(在本实施例的图中为三个)齿轮2，齿轮2包括齿廓部21和传载部22，齿廓部21用于与其他齿轮配合传动，，传载部22由多根杆件按一定的规则排布构成，且传载部22支撑于齿廓部21与传动轴1之间，如图2所示为本技术的齿轮轴某截面图，从图中可以看到，传动轴1与齿廓部21之间设置有传载部22，传载部22安装预定规则排布，其一端与齿廓部21相连，另一端与传动轴1相连。最后，传动轴1与齿轮2一体化成型。本技术的齿轮轴工作过程与传统方法制造的齿轮系相同，依靠齿廓部21与外部传递载荷，通过中间传载部22、传动轴1外侧传载区、与之配合的另一个齿轮2的齿廓部21，进而传递出去，周而复始。其中，一体化成型可以采用如3D打印技术或者铸造等技术手段实现，但在本技术中，由于3D打印技术成本低、速度快等优点，因此选择的是3D打印技术。打印结束后，对其进行磨齿等简单操作。进一步的，本技术中的传动轴1设计为空心结构，空心的传动轴1均能满足其在强度、尺寸、载荷等方面的要求，因此相比实心的传统齿轮轴可以大幅减轻结构的重量。进一步的，在本技术的传动轴1的空心内还设有微型桁架3，用于提高传动轴1的强度，其结如图3所示。本技术的齿轮轴与现有齿轮轴相比，具有如下区别：1、零件数量少与传统方法制造的齿轮系相比，本技术的齿轮轴中齿轮2与传动轴1一体化设计、生产，取消了之前所必须的键、销、螺栓、螺母、垫片、套筒等多种零件，因此零件数量(含标准件)大幅减少；2、配合关系少与传统方法制造的齿轮系相比，本技术的齿轮轴中齿轮2与传动轴1一体化设计、生产，并取消的大量零件，因此配合关系大幅减少，以致由于大量配合产生的配合误差总量降低、装配精度提高；3、重量轻与传统方法制造的齿轮系相比，本技术的齿轮轴中齿轮2与传动轴1一体化设计、生产，主要减重有以下几方面：i)采用一体化设计，取消的大量零件；ii)传载部22采用多个杆型件进行传递载荷，取消了轴肩、轴环等为了安装齿轮等特殊结构；iii)根据载荷设计传动轴1的尺寸(包括但不限于直径、壁厚等)，结构简单，而不是按传统的装配顺序设计轴的尺寸(传统齿轮轴一般中间粗，两端细，且设有轴肩)；iv)整个传动轴1均设置内侧中空区域；4、加工环节少仅保留齿廓部21、传动轴1两端的支撑部分等，需要与外部有交联关系部位的补充加工环节。与传统齿轮轴取消的大量的零件，减少大量加工环节；其次取消了传统齿轮轴中，齿轮、轴之间为了安装配合所需的加工环节，如键槽、轴肩、螺纹、销孔等结构。本技术的齿轮轴与传统齿轮轴相比，在传动、承载能力不降低的情况下，零件数、配合关系、加工环节大幅减少，可靠性更高；零件数大幅减少、部分采用的微桁架结构重量大幅下降，在产品集成度高、重量控制苛刻的场合应用前景广阔。同时本技术使用3D打印技术生产，能够做到一次成型，后期进行补充加工环节少，具有快速试制、快速响应、生产合格率高、产品一致性好等优点。以上所述，仅为本专利技术的最优具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿轮轴，所述齿轮轴包括传动轴(1)和至少一个齿轮(2)，其特征在于，所述齿轮(2)包括齿廓部(21)和传载部(22)，所述齿廓部(21)用于与其他齿轮配合传动，所述传载部(22)由多根杆件构成，且传载部(22)支撑于所述齿廓部(21)与传动轴(1)之间，所述传动轴(1)与所述齿轮(2)一体化成型。

【技术特征摘要】
1.一种齿轮轴，所述齿轮轴包括传动轴(1)和至少一个齿轮(2)，其特征在于，所述齿轮(2)包括齿廓部(21)和传载部(22)，所述齿廓部(21)用于与其他齿轮配合传动，所述传载部(22)由多根杆件构成，且传载部(22)支撑于所述齿廓部(21)与传动轴(1)之间，所述传动轴(1)与所述齿轮(2)一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子仲，于静，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁,21