球形齿轮系列传动装置制造方法及图纸

此系列传动装置解决了齿轮传动时轴可平面摆动的技术。主要特征：主件球形齿轮分圆球、周球、榄形三种，齿形多是轴（经）向条齿，模数由中间（赤道）向两极逐减。辅件综述有齿轮壳、拉杆、上下压板……等。装配组成的传动装置有等腰三角形等速互摆形……等一系列应用型号，用途广泛，主要适宜汽车前轮驱动方面。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
此项目属物理部齿轮传动类。与圆柱齿轮相比较，球形齿轮系列传动装置最大特点是轴可平面摆动。齿轮外形分圆球形、周球形、榄形三类;齿形分经向条齿和经纬方锥齿二类，传动方式类型有几种，它们的共同功能是在同一平面上实现平衡一不平衡可斜性轴摆动转动。在比较大的变动角度啮合中，(例如45°∠)，在较高的转速时，此时轴也仍然有力地转动传递动力，而动力摩擦衰减不大，这是它们的优点。在说明书和附图中的零部件名称，装置名称以及型号均是根据特点初步决定。1、主要零部件分解。在几种传动式类型中，结构有差异，也有共同基础结构球形齿轮一对，齿轮壳一对，拉杆一对、轴二根、间隔垫圈四个、滚柱轴承八个，除等腰三角形型外，大部分装置还有上下压板和等角(或弧长)机构。圆球齿轮是球形齿轮系列的代表。轴把两极贯穿，球面模数不一致，模数最大的地方是赤道，并向两极逐减，外表像植物仙人球，其实，称它为圆球齿轮，只是表示它的纵横分度圆必须是杆部位都设置滚柱轴承;为了保持间隔，齿轮与壳之间隔垫圈，如图7所示。拉杆是保持两轴距离和两齿轮啮合紧密的重要部件，上下各一根，其结构是两端连接孔可银入滚柱轴承。中间切面设有松紧调节机构，如图6。拉杆加销连接齿轮壳，其连接点在球心(或分度圆弧的圆心)垂线上下，两连接点之间长度等于两球形齿轮的轴向分度圆的半径之和。每个球形齿轮有间隔垫圈二个，是保持齿轮与壳之间一定距离的零件、管状、直径应大于轴而少于轴承外套，留有止移螺丝位置槽孔，长度约如齿轮赤道齿高，垫圈是随齿轮与轴承内套转动的。如图7。轴与球形齿轮的比例，如实心轴则约为 1/10 ，如设计成伸缩空心轴则需增大直径。为了紧密固定球形齿轮，除了设有键条槽外，还设有止移螺丝。如图8。大部分装置(除等腰三角型外)都需设立上下压板(包括端面连接件)，其形状各异，如图10是应用于圆球齿轮的，上面钻有紧固用的螺栓孔。喷淋润滑油孔、主动轮观察孔，中间的齿轮摆动床的宽度为球形齿轮的2倍，即R+D+R，因为在摆动45°∠时偏侧位置差不多等于R。球形齿轮采用模数方面，因为拉杆与壳之间应力曲折，容易形成齿与齿间隙大，制造时采用拉杆松紧机构外，在不影响传动性能的前提下，尽量采用较大模数的设计，尤其应考虑45°～50°角时的模数是否小。球形齿轮的共同符号采用-，各自的符号是它们各自的剖视图简化示意。如无特别指明所述球形齿轮均为径向条齿的齿轮，材料上，如无特别指出，均采用常用齿轮铸用钢铁，但壳与上下压板(后述的)滑杆采用钢更好。润滑方面，球形齿轮传动装置可设计喷淋机油形式，上下压板也可注入润滑脂。2、圆球齿轮等速等角从摆型等速等角从摆型是基本型。此型采用圆球齿轮，主动轮和从动轮分度圆直径都相等，因此是等速传动;主动轮和从动轮都以相等的角度啮合，才能啮合传动，因此需要等角机构;为了保持从动轮平面摆动，因此需要上下压板。自动等角机构和上下压板是从摆型的特殊部件。从摆，是从动轮与轴摆动的意思。两个圆球齿轮啮合节圆等于分度圆。拉杆连接球心垂线上下的齿轮壳的销，长度等于2R或等于D(注1)R1＝R2。传动条件必须两齿轮的分度圆直径、齿数和赤道模数三样相同。模数由赤道向两极逐减，模数由赤道模数为代表，齿面积一般应达到45°∠以上。在齿壳上，拉杆与轴的连接位置在同一切面上，呈十字，这是圆球齿轮的独特之点。初步决定圆球齿轮表示方法如下(字母·)/(圆球) (数字·)/(分度圆直径) (数字·)/(齿数) (数字)/(赤道模数)根据自动等角机构，可以分A、B两型，如下。A型啮面半圆齿轮自动等角型自动等角机构由半圆圆柱齿轮组成，上下各一对共四片，分别锒固在主动齿轮与从动齿轮壳上，分度圆弧相当于球齿轮分度圆，四片半圆圆柱齿轮参数必须相同，如图9所示。啮面与圆球齿轮啮面垂直。此型按照图15的结构顺序，由轴(1)2根、轴承(2)8个、垫圈(3)4个、圆球从动齿轮壳(4)1个、圆球齿轮(5)相同2个、啮面半圆齿轮等角机构(6)2副、拉杆(7)2根、圆球主动齿轮壳(8)1个、上下压板(9)1副、圆柱销(10)4个、螺栓螺母(11)若干个装配而成。有一个特点是，圆球齿轮赤道线、拉杆连接点(齿轮壳的销)和等角机构中心线在同一垂面上，这个特点也是各型逻辑相似的。摆动时成角特点是当从动轮和轴摆动时，拉杆如果偏过主动轮30°∠时，从动轮也偏过拉杆30°∠，因此，30°∠+30°∠＝60°∠，合起来从动轴总共摆动60°∠。如图16所示。这种等角机构简单，扭力大是它的优点。缺点是当球形齿轮磨损比半圆圆柱齿轮大时，易发生齿隙宽的现象，但优点大于缺点，是首选形式。B型杆置齿轮自动等角型如图17，B型是在A型的基础上，把啮面半圆齿轮(6)换成杆置联体齿轮等角机构(12)，另外拉杆(7)增长并穿过圆球从动齿轮壳(4)的壁，其余结构同A型相同。这种型号采用的杆置联体齿轮等角机构，由设在上下压板端面连接件的2条弧形内齿条，和设在从动齿轮壳侧的弧形外齿条，由延长的拉杆连接联体三齿轮在上述二者之间啮合组成。其机能既可等角，也可以改变数据用来等弧长。以45°∠时为例，联轴大小圆柱齿轮的分度圆直径之比如下计算(测算出R1是R2的3倍)。 可以看出，它们的直径之比等于拉杆总长与球半径之比。摆动成角特点是如果拉杆偏转主动轮22.5°∠时，从动轮也同样偏过拉杆22.5°∠，那么22.5°∠+22.5°∠＝45°∠，这时从动轴共摆动达到45°∠，如图18所示。如果设计压板端面连接件中间有空框，从动轴摆动角度能达到A型水平，但一般只要设计摆动±45°∠～±50°∠就可以胜任需要了。压板端面连接件和弧形内齿条之间可用垫片调节啮合松紧。此种等角形式缺点是比较复杂，扭力不强，而优点是主动轮和从动轮是啮合比较紧密。(注1拉杆长度指两球心之间的距离，并非总长。)3、周球齿轮等速等角从摆形。周球齿轮意思是圆球分布在轴的四周;定义上纵向赤道径大于横向球部直径，属周球齿轮范围。周球齿轮的分度圆直径＝2×球直径+中隔距。如图2。模数亦由赤道向侧逐减，也用赤道模数表示。两球心点之间的拉杆长度是2×球部分度圆半径。两个周球齿轮只能作等速传动，并且传动条件是球部分度圆直径、中间距、赤道模数、齿数等起码四样相同，加等角机构等等基本附件才能传动。在齿轮壳上，拉杆连接两球心点垂线上下的位置在轴与轴之内，不在轴切面上，这是周球齿轮的独特之点。初步决定，周球齿轮的表示方法如下(字母·2×数字+数字·数字·数字)/(周球齿轮、球部分度圆直径、中隔距、齿数、赤道模数)根据等角机构，可分为下面两型A型啮面半圆齿轮等角型如图19。此型由轴(1)2根、轴承(2)8个、垫圈(3)4个、周球从动齿轮壳(13)1个、周球齿轮(14)2个相同的、啮面半圆齿轮等角机构(6)2副、拉杆(7)2根、周球主动齿轮壳(15)1个、圆柱销(10)4个、上下压板(9)1副、螺栓螺母(11)若干个按图19结构装配组成。B型杆置联体齿轮等角型，如图20。此型是在A型的基础上，把啮面半圆齿轮等角机构(6)换成杆置联体齿轮等角机构(12)，另外拉杆(7)增长并穿过周球从动齿轮的壁，其余结构同A型相同。在图20中，杆置联轴联体大小齿轮的分度圆直径比，当中隔距等于0时是5∶3，中隔距大于零以上就在5∶3～5∶4·5之间。(注2)周本文档来自技高网...

【技术保护点】
中间装有球形齿轮的系列传动装置，属物理部齿轮传动类；与目前圆柱齿轮相比，其轴具有平面可摆性，与目前万向传动节相比，其轴摆动角度可以更大，并在大角度时高速时功率摩擦损耗少。本专利技术的特征是：球形齿轮是主件，分圆球齿轮（５）、周球齿轮（１４）、榄形齿轮（１７）三种；所有的装置型号都具有零部件齿轮壳、拉杆、轴（带止移螺栓）以及一些常用件；大部分装置型号还有部件上下压板和等角（或弧长）机构；小部分装置型号有独特部件，上述等等零部件和常用件组装成几种型号传动装置。球形齿轮制造方面采用专用方法。ａ所述圆球齿轮（５），其特征是经向纬向分度圆合呈球，轴贯穿两级，经向（即轴向）条齿形，最大模数是赤道，模数由赤道向两极逐减，齿数不变，剖视图示轴横过一个分度圆。ｂ所述周球齿轮（１４），原理上如轴周围布满球，形状尤如轴套一圈圆铁并制成齿，可有或无中隔距，轴向（即经向）条形齿，中间相当于赤道的地方模数最大，并向两侧逐减，齿数不变，剖视图在中轴线两侧共包含有两个分度圆。ｃ所述榄形齿轮（１７），特征是外表如榄状，轴贯穿两榄尖，定义上轴向分度圆弧半径大于榄中部半径就是榄形范围。轴向（即经向（条形齿，模数从中部向两榄尖逐减，齿数不变。ｄ所述齿轮壳，其特征是三种球形齿轮之间，主动，从动之间，壳都有差异；如圆球从动齿轮壳（４）如半块月饼；而圆球主动齿轮壳（８）近似方形；又如榄形主动、从动齿轮壳（１８）都是长方体，它们形状虽有差异，但共同特点是四层钢板三层空间，球形齿轮与等角、等弧长机构共居中部空间，拉杆２根分别占居上、下层空间，第二、三层钢板垂直于啮面的边缘呈弧形，跟球形齿轮的分度圆弧垂面相等但半径略少；第一、四层钢板外面呈平面。…。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈植洪，
申请(专利权)人：陈植洪，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]