多段耦合型曲线齿轮齿形及其设计方法技术

本发明专利技术涉及齿轮齿形，具体为多段耦合型曲线齿轮齿形及其设计方法，解决齿轮啮合时有空腔，齿面滑动摩擦，齿根应力集中，强度差问题，方案：齿顶圆弧与齿根圆弧为圆心在同一节圆上的半径相等的圆弧，节圆直径与啮合时中心距相等，圆弧间用基圆半径和节圆半径确定的渐开线连接。设计方法：建立齿轮圆心为原点坐标系；建立三段曲线坐标方程式；曲线各连接点相切过渡，三段曲线在连接处满足2阶导连续，确定方程未知量并得到各曲线的区间范围；根据强度性能要求，利用分析软件计算方程式未知量。优点：抗弯强度高，无应力集中，传动可靠，传递扭矩大；滚动摩擦，摩擦系数小，磨损小，传动效率高，寿命长；受力均匀；啮合间隙小，无困油区，噪音小。

Tooth profile and design method of multi section coupling curve gear

The present invention relates to the tooth profile of a gear, in particular to the tooth profile of a multi-segment coupling curve gear and its design method, which solves the problems of cavities, sliding friction of the tooth surface, stress concentration of the tooth root and poor strength when the gear is engaged. The scheme is that the top arc and the root arc are circular arcs with the same radius on the same pitch circle, and the pitch circle diameter and meshing are equal. When the center distance is equal, the involute connection between the arcs is determined by the radius of the base circle and the radius of the pitch circle. Design method: Establish gear circle center as origin coordinate system; Establish three-section curve coordinate equation; Curve each connection point tangent transition, three-section curve satisfies second-order derivative continuity at the junction, determine the equation unknown quantity and get the interval range of each curve; According to the strength performance requirements, use analysis software to calculate the equation unknown quantity. Advantages: high bending strength, no stress concentration, reliable transmission, transmission torque; rolling friction, friction coefficient is small, wear is small, transmission efficiency is high, life is long; uniform force; meshing clearance is small, no trapped oil area, noise is small.

【技术实现步骤摘要】
多段耦合型曲线齿轮齿形及其设计方法
本专利技术涉及齿轮齿形，具体为多段耦合型曲线齿轮齿形及其设计方法。
技术介绍
传统齿轮在啮合时，齿轮的齿顶和齿根不接触，形成一定的空间，而在一些产品中，由于齿根和齿顶不接触容易造成不利影响，例如齿轮泵的困油和噪声问题等。传统的齿轮在啮合转动过程中齿面接触形成滑动摩擦，滑动摩擦不仅较少了齿轮的使用寿命，同时产生的摩擦力也是对产品性能产生不利影响。对于齿数少的齿轮，在传统齿轮加工中为避免根切现象，通常是减小齿根部分的齿厚，齿根部分的齿厚的减小会使齿轮的抗弯强度降低，对于传动是不利的。因此，设计一种不存在齿面滑动摩擦、强度高的齿轮齿形是十分有必要的。
技术实现思路
本专利技术解决目前现有的齿轮齿形啮合时齿顶与齿根不能完全接触，形成空腔，且传动过程中齿面有滑动摩擦，齿根厚度小，强度差，齿根部容易出现应力集中，提供一种齿面间无滑动摩擦，齿顶与齿根不会形成空腔，齿根部没有应力集中，齿厚大、强度高，适用于小齿数齿轮的曲线形齿轮齿形及其设计方法。本专利技术是通过以下方案实现的：多段耦合型曲线齿轮齿形，包括齿轮主体，所述齿轮主体的齿顶和齿根部分采用半径相等的圆弧曲线，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多段耦合型曲线齿轮齿形，包括齿轮主体，其特征在于：所述齿轮主体的齿顶和齿根部分采用半径相等的圆弧曲线，所述齿顶部分圆弧和齿根部分圆弧的圆心在同一个节圆上，该节圆的直径应保证与两齿轮设计啮合时的中心距相等，所述齿轮主体的齿顶高与齿根高相等，所述齿轮主体的齿数不少于7；所述齿顶部分圆弧与齿根部分圆弧之间用渐开线圆滑过渡连接，所述渐开线是以齿轮主体的基圆半径为Rb，齿顶部分圆弧与齿根部分圆弧所在节圆半径为R确定的渐开线；所述齿顶部分圆弧、渐开线、齿根部分圆弧彼此之间为共轭曲线。

【技术特征摘要】
1.一种多段耦合型曲线齿轮齿形，包括齿轮主体，其特征在于：所述齿轮主体的齿顶和齿根部分采用半径相等的圆弧曲线，所述齿顶部分圆弧和齿根部分圆弧的圆心在同一个节圆上，该节圆的直径应保证与两齿轮设计啮合时的中心距相等，所述齿轮主体的齿顶高与齿根高相等，所述齿轮主体的齿数不少于7；所述齿顶部分圆弧与齿根部分圆弧之间用渐开线圆滑过渡连接，所述渐开线是以齿轮主体的基圆半径为Rb，齿顶部分圆弧与齿根部分圆弧所在节圆半径为R确定的渐开线；所述齿顶部分圆弧、渐开线、齿根部分圆弧彼此之间为共轭曲线。2.一种多段耦合型曲线齿轮齿形设计方法，其特征在于：包括以下操作步骤：一、以齿轮圆心为原点建立平面直角坐标系，以R为半径做节圆，在该节圆上取两点O1和O2，分别以O1和O2为圆心，O1与O2之间距离的一半为半径r做齿顶部分圆弧AA‘与齿根部分圆弧BB‘，二者之间以基圆半径Rb，节圆半径R确定的渐开线A‘B‘过渡连接；然后分别以点O1和O2为原点建立两个平面直角坐标系，以点O1和O2为切点，节圆的切线方向为直角坐标系的x轴方向；二、取M点为上述渐开线上的任意点，建立以齿轮圆心为平面直角坐标系原点的齿顶部分圆弧AA‘的坐标方程为：式中：R为节圆半径，单位...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建勋，徐方钊，郑海燕，辛晓敏，李鹏，高啸，
申请(专利权)人：山西平阳重工机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西,14