减速齿轮箱电机及其齿轮制造技术

本发明专利技术公开了一种减速齿轮箱电机及其齿轮，包括：多个依次相接的轮齿；轮齿的齿根部为U型槽结构，以及在轮齿的齿顶迹线与齿根部之间设有渐开线齿廓；轮齿的齿高模数比K1＝h1/m；其中h1为齿高；m为模数；K1＝3～6.8。本发明专利技术的减速齿轮箱电机及其齿轮通过加高齿高，齿高加高可以增加轮齿的挠度与弹性变形，使齿轮的撞击声减小。

【技术实现步骤摘要】
减速齿轮箱电机及其齿轮
本专利技术涉及机械齿轮
，尤其涉及一种减速齿轮箱电机及其齿轮。
技术介绍
现有技术中齿轮传动在机械传动中属于最常见的一种传动方式。理论上，一对齿轮啮合处，其中一个齿轮的轮齿齿廓应当与对应的另一齿轮的齿槽之间无侧隙。但实际上，为补偿由于加工、装配误差及温度变化而引起的温度变化而引起的尺寸变化，以防止负载状态下发生相互啮合的齿轮产生过渡曲线干涉或被卡死的现象，在轮齿的非工作齿廓面必须留有一定的齿侧间隙，这个间隙被称为齿隙。齿隙用来防止由于加工、装配误差及热变形使齿轮啮合过程中卡涩，降低齿轮传动效率；齿轮在传动过程中，发生过渡曲线干涉，加快齿轮磨损。齿隙还可以给齿廓面留有润滑油膜的空间。同时由于齿隙的存在也带来了一些问题与缺陷，尤其对于对噪音要求较高的电机减速齿轮传动系统。主要表现为：(1)在低负载减速齿轮系统中，当电机需要频繁启停或者正反转切换的过程中，由于齿隙的存在会导致启动过程中轮齿工作齿廓面瞬间撞击，产生较大的轮齿撞击声。(2)对于正常运行过程中本体振动加大的电机，减速齿轮箱内的齿轮由于受到振动的影响，齿轮在啮合传递过程中也会出现相互振动，出现齿轮传递啮合振动导致的齿轮声。(3)电机在平稳输出运行过程中，当负载受外力或外部负载传动结构原因导致负载施加在电机输出轴上的力与电机输出的力方向相同时，此时电机内部齿轮传动系统中原本正常啮合的齿廓面会出现分离现象，形成间隙。当负载力不停变化时，也会导致运行过程轮齿齿廓面来回撞击的现象，产生较大的齿轮撞击声。如风扇摆头驱动电机使用的是在电机外部增加凸轮连杆结构，摆头过程中的的负载是连续变化的，且在摆动换向的过程中，驱动电机输出轴受力方向也是变化的，在运行过程中会出现电机轮齿撞击声，使得用户舒适感与体验感变差。(4)在电机启动、正反转切换或者电机输出轴外部受力等情况下的齿轮啮合撞击，容易产生断齿。现有技术为了解决轮齿撞击声和断齿的问题，一般是通过降低齿轮侧隙来解决，往往是通过对零部件加工精度和装配要求进行更高的标准要求，来降低齿轮啮合卡死现象，这样的方式会导致对电机制造成本增加。而且对于某些减速齿轮箱电机，如单相同步电机启动本身存在死点的现象，若齿轮侧隙过小会导致电机的启动不良。现有技术中还有一种是如CN85200867U技术专利中描述柔性齿轮轮齿根部的圆弧槽边缘是由直线和圆弧组成，这样的结构存在的问题为在直线和圆弧的连接的交界处产生应力集中，在齿轮啮合的交变载荷作用下，影响齿轮的强度与寿命。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种齿轮，以解决增加轮齿的挠度与弹性变形以减小齿轮之间的撞击声的技术问题。本专利技术的第二目的是提供一种减速齿轮箱电机，以解决增加轮齿的挠度与弹性变形以减小齿轮之间的撞击声的技术问题。本专利技术的齿轮是这样实现的：一种齿轮，包括：多个依次相接的轮齿；所述轮齿的齿根部为U型槽结构，以及在所述轮齿的齿顶迹线与齿根部之间设有渐开线齿廓；所述轮齿的齿高模数比K1＝h1/m；其中h1为齿高；m为模数；K1＝3～6.8。在本专利技术可选的实施例中，所述U型槽结构包括第一圆弧部和对称设置的且分别与所述第一圆弧部的两端相连的一对第二圆弧部；一对所述第二圆弧部的对称轴为所述轮齿的齿槽中心线；所述第二圆弧部与第一圆弧部相切，且第二圆弧部与第一圆弧部相切形成的切点即为第二圆弧部与第一圆弧部之间的连接点；以及所述第二圆弧部与所述渐开线齿廓相切，且第二圆弧部与渐开线齿廓相切形成的切点即为第二圆弧部与渐开线齿廓之间的连接点。在本专利技术较佳的实施例中，所述第二圆弧部对应的圆的直径大于所述第一圆弧部对应的圆的直径。在本专利技术可选的实施例中，所述U型槽结构包括第一圆弧部和对称设置的且分别与所述第一圆弧部的两端相连的一对直线段；所述第一圆弧部与直线段的连接点处采用圆弧连接；以及所述直线段与渐开线齿廓的连接点处采用圆弧连接。在本专利技术较佳的实施例中，所述齿高模数比K1为5。在本专利技术可选的实施例中，齿高h1＝(da-df1)/2；其中齿顶圆为da＝df1+2h1＝m(z+2h1*+2x)；齿根圆为df1，df1是以齿轮中心为圆点且与第一圆弧部(2)外切的圆的直径；x为变位齿轮的变位系数。在本专利技术可选的实施例中，所述第一圆弧部对应的圆的半径r1：其中z为齿数；α为分度圆上压力角。本专利技术的减速齿轮箱电机是这样实现的：一种减速齿轮箱电机，所述减速齿轮箱电机的初级传动从动轮轮片采用所述齿轮；齿轮采用注塑工艺制造。采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：本专利技术的减速齿轮箱电机及其齿轮，通过加高齿高，齿高加高可以增加轮齿的挠度与弹性变形，使齿轮的撞击声减小。电机在启动、换向或者运行过程中当齿轮轮齿发生撞击现象，齿高加高在弹性变形的作用下，可以吸收部分能量，降低齿轮撞击声同时也能降低齿根断齿的风险，可延长齿轮寿命。齿高增加了高度，使得轮齿弹性与挠度加大，可降低由零件加工精度和装配工艺误差导致电机卡死的风险，同时也利于存在启动死点的减速齿轮箱电机启动。进一步的，通过设计的U型槽结构的第二圆弧部与第一圆弧部的圆弧相连(也叫光滑连接)，相比现有技术中的齿轮的齿根部在圆弧部与直线部的交界处产生的应力集中显现，本专利技术的圆弧相连结构可以降低轮齿受力过程中在第二圆弧部和第一圆弧部的连接点处应力集中导致断齿的风险，从而在齿轮啮合的交变载荷作用下，提高齿轮的强度和延长齿轮的使用寿命。附图说明图1为本专利技术的实施例的齿轮的轮齿的结构示意图；图2为本专利技术的齿轮的实施例的轮齿的第二圆弧部的成形示意图；图3为标准齿轮齿高的示意图；图4为本专利技术的实施例的齿轮的齿高的示意图；图5为本专利技术的实施例的齿轮的局部结构示意图；图6为本专利技术的实施例的减速齿轮箱电机的传动结构的示意图；图7为图6的A部的10倍放大结构图；图8为本专利技术的实施例的减速齿轮箱电机的初级传动从动轮轮片的示意图；图9为本专利技术的实施例的减速齿轮箱电机的爆炸结构图；图10为图9中的局部放大结构图。图中：U型槽结构1、第一圆弧部2、第二圆弧部3、渐开线齿廓4、齿顶迹线5、初级传动从动轮轮片7、初级传动主动轮8。具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1：请参阅图1至图5所示，本实施例提供了一种齿轮，包括：多个依次相接的轮齿；轮齿的齿根部为U型槽结构1，以及在轮齿的齿顶迹线5与齿根部之间设有渐开线齿廓4。本实施例的轮齿的齿高模数比K1＝h1/m；其中h1为齿高；m为模数；K1的范围为3～6.8。对于此处的K1的范围，优选的，K1为5。具体的，当齿高模数比K1低于3时，轮齿的齿高低，对于改善冲击能量的吸收较小，因为对于齿轮之间存在的撞击声改善效果不明显。而当齿高模数比K1高于6.8时，轮齿齿高过高，弹性变形过大，则影响齿轮的传动效率，使齿轮传动效率变低，同时也会带来断齿的风险。而当齿高模数比K1为5时，则既能改善齿轮传动的撞击声，也兼顾保证齿轮强度和较高的传动效率。在本实施例中，具体的U型槽结构1包括第一圆弧部2和对称设置的且分别与第一圆弧部2的两端相连的一对第二圆弧部3，此处的第二圆弧部3对应的圆的直径大于第一圆弧部2对应的圆的直径。一对对称设置的第二圆弧部3的对称轴为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种齿轮，其特征在于，包括：多个依次相接的轮齿；所述轮齿的齿根部为U型槽结构(1)，以及在所述轮齿的齿顶迹线(5)与齿根部之间设有渐开线齿廓(4)；所述轮齿的齿高模数比K1＝h1/m；其中h1为齿高；m为模数；K1＝3～6.8。

【技术特征摘要】
1.一种齿轮，其特征在于，包括：多个依次相接的轮齿；所述轮齿的齿根部为U型槽结构(1)，以及在所述轮齿的齿顶迹线(5)与齿根部之间设有渐开线齿廓(4)；所述轮齿的齿高模数比K1＝h1/m；其中h1为齿高；m为模数；K1＝3～6.8。2.根据权利要求1所述的齿轮，其特征在于，所述U型槽结构(1)包括第一圆弧部(2)和对称设置的且分别与所述第一圆弧部(2)的两端相连的一对第二圆弧部(3)；一对所述第二圆弧部(3)的对称轴为所述轮齿的齿槽中心线；所述第二圆弧部(3)与第一圆弧部(2)相切，且第二圆弧部(3)与第一圆弧部(2)相切形成的切点即为第二圆弧部(3)与第一圆弧部(2)之间的连接点；以及所述第二圆弧部(3)与所述渐开线齿廓(4)相切，且第二圆弧部(3)与渐开线齿廓(4)相切形成的切点即为第二圆弧部(3)与渐开线齿廓(4)之间的连接点。3.根据权利要求2所述的齿轮，其特征在于，所述第二圆弧部(3)对应的圆的直径大于所述第一圆弧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振，丁大伟，丁维超，
申请(专利权)人：常州雷利电机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32