一种非对称渐开线塑料齿轮属于机械制造领域，其特征在于是一种在塑料齿轮轮齿的两侧采用了不对称的渐开线齿廓、轮齿两侧的压力角不相等并使用大压力角渐开线齿廓４作为工作侧的技术方案，该齿轮的齿形是由齿根圆１、小直径基圆２生成的大压力角渐开线齿廓４、大直径基圆３生成的小压力角渐开线齿廓６、齿顶５和过渡曲线７所组成，本发明专利技术与现有的对称的渐开线塑料齿轮相比本发明专利技术提高了承载能力和降低了使用温度，延长了使用寿命，具有广阔的应用前景和十分可观的经济效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一种非对称渐开线塑料齿轮属于机械制造领域，具体地说，是一种在 塑料齿轮轮齿的两侧采用了不对称的渐开线齿廓的技术方案。
技术介绍
齿轮传动是机械传动中应用最广泛的一种传动方式。自从1935年研制成功 纤维尼龙以来，高分子合成材料工业迅速发展，塑料作为一种新型的齿轮材料 已经得到了广泛的应用。目前，塑料齿轮的齿形呈对称状，是从唯一的压力角， 即只有一个基圆出发进行设计的。以标准齿廓的较多，即采用分度圆压力角 01=20°，齿顶高系数ha*=l的形式；也有采用非标准齿廓的(cO20。，ha、l)，例如 a=25°， ha*=0.8。这种塑料齿轮的主要缺点是承载能力低,耐热性差等。为了提高 塑料齿轮的承载能力和降低使用温度，常采用填料改性的方法，这样做不仅麻烦、 成本高，而且还会带来一些新的问题。譬如，成型时会在注塑流前面汇合处产生 搭接线，弓I起轮齿表面变形以及在齿轮上产生一些局部薄弱点，而且这种方式制 成的塑料齿轮在寿命期内更易磨损等。
技术实现思路
本专利技术一种非对称渐开线塑料齿轮目的在于，解决上述现有技术中存在的问 题，从而公开一种使轮齿两侧的压力角不相等并使用大压力角渐开线齿廓作为工 作侧的非对称渐开线塑料齿轮的技术方案。本专利技术一种非对称渐开线塑料齿轮，其特征在于是一种使轮齿两侧的压力角 不相等并使用大压力角渐开线齿廓作为工作侧的非对称渐开线塑料齿轮，该齿轮 的齿形是由齿根圆l、小直径基圆2生成的大压力角渐开线齿廓4、大直径基圆 3生成的小压力角渐开线齿廓6、齿顶5和过渡曲线7所组成，大压力角渐开线 齿廓4的分度圆压力角on与小压力角渐开线齿廓6的分度圆压力角(X2不相等， 艮P ai^X2并且ai +a2< 60° ，在ai〉a2且a, + ci2〈60。的情况下，ai在15。 45 °范围内，(X2在l4,5。 29.5°范围内；大压力角渐开线齿廓4和小压力角渐 开线齿廓6的形状是由各自的基圆直径来确定的，其计算公式分别为小直径基 圆2的直径db尸mzcosa！毫米、大直径基圆3的直径db2=mzcosa2毫米，其中m为模数，按国家标准系列选取或按实际需要选取；Z为齿数，根据实际需要确定；齿顶5的直径为da=(z+2har)m毫米，其中har为大压力角渐开线齿廓4侧的齿顶高系数，har=l，齿顶5的厚度为Sfdbpma毫米，其中ma为齿顶厚系数，ma的取 值范围为(0.25~0.4)/2;过渡曲线7是与两相邻齿的渐开线齿廓相连并与齿根圆 1相切的一整段圆弧；齿根圆1的直径d产(z-2hj-2cr)m气z -2ha/-2c/)m毫米， 其中，cr为大压力角渐开线齿廓4侧的径向间隙系数，cr的取值范围为0.3 0.45;ha/为小压力角渐开线齿廓6侧的齿顶高系数，ha/的取值范围为0.85 1.0; C2' 为小压力角渐开线齿廓6侧的径向间隙系数，c/的取值由公式C2;har+C广h^确定。上述的一种非对称渐开线塑料齿轮，其特征在于所述的分度圆压力角在a2>ai并且ai+a2 <60°的情况下，&在15° 45°范围内，c^在14. 5° 29. 5 °范围内。本专利技术一种非对称渐开线塑料齿轮的优点在于 1与现有的对称渐开线塑料齿轮相比本专利技术轮齿两侧的压力角不相等并使用大压力角渐开线齿廓作为工作侧，与 现有的对称渐开线塑料齿轮相比，本专利技术提高了承载能力和降低了使用温度，延 长了使用寿命，具有广阔的应用前景。2与金属齿轮相比本专利技术与金属齿轮相比，可大大简化加工工艺，提高生产效率，降低成本。 塑料齿轮具有较好的弹性，有吸振、防冲击作用，运转时噪音少、传动平稳。由于轮齿的弹性能补偿加工和装配误差，所以制造和装配的精度要求可以降低；由 于塑料的耐磨性好，当与金属齿轮配对使用时，可以延长磨损寿命，并可以节约 大量的铜合金及优质钢材。塑料齿轮还可以通过偏转变形来吸收冲击载荷的作用， 能较好地分散轴偏斜和错齿造成的局部负荷变化。塑料齿轮应用领域比金属齿轮 宽，因此它们推动了齿轮朝着承受更高负荷、传送更大动力的方向发展。附图说明图1是本专利技术非对称渐开线塑料齿轮齿形的示意图图中1:齿根圆2:小直径基圆3:大直径基圆4:大压力角渐开线齿 廓5:齿顶 6:小压力角渐开线齿廓 7:过渡曲线具体实施方式 实施方式l齿轮的齿形是由齿根圆l、小直径基圆2生成的大压力角渐开线齿廓4、大 直径基圆3生成的小压力角渐开线齿廓6、齿顶5和过渡曲线7所组成。对于CH >012时由ai=15。、 a2=14.5°、 m=1.25、 z=24、 hal*= 1.0、 ha2*=0.95、 ci*=0.35、 c2*=0.4、 ma = 0.4/24 =0.0167。得db产mzcosai-1.25x24cosl5。-28.98(mm) db2=mzcosa2=1.25 x24cos 14.5 °=29.04(腿) da=(z +2haI*)m =(24+2x1) xi.25=32.5(— Sa= dbl* ma=28.98x0.0167=0.483966(mm) d产(z-2hal*-2cr)m= (24-2x1-2x0.35) xl.25=26.625(mm) 根据基圆直径dw和db2作同一基准、方向相反的大压力角渐开线齿廓4和 小压力角渐开线齿廓6，在齿顶5的直径4上量得这两条渐开线之间的弧长 1.2132mm，根据齿顶5的厚度Sa，确定并绘制出一个齿形。由于齿根圆1的直 径df小于小直径基圆2的直径dbl同时小于大直径基圆3的直径db2,所以形成 的大压力角渐开线齿廓4和小压力角渐开线齿廓6都由两部分组成小直径基圆 2与齿顶5之间、大直径基圆3与齿顶5之间都是渐开线；齿根圆1与小直径基 圆2之间、齿根圆1与大直径基圆3之间是一段渐开线的近似曲线，过渡曲线7 为与齿根圆1相切并与相邻齿的渐开线齿廓相连的一整段圆弧。实施方式2对于(Xi 〉Ct2时由a产30。、 a2=14.5°、 m=1.25、 z=24、 hal*= 1.0、 ha2*=0.90、 cr=0.3、 c2*=0.4、 ma = 0.325/24 =0.0135。得dw-mzcosa产1.25x24cos30。-25.98(mm)db2=mzcosa2=l .25x24cosl4.5』29.04(mm) -da=(z +2hal*)m =(24+2x 1) ".25= 32.5(rnrn)Sa= dw ma=25.98x0.0135=0.35073(mm)d产(z-2har.2cr)n^ (24-2x1-2x0.3) xl.25=26.75(mm)在齿顶5的直径da上量得两条渐开线之间的弧长2.3364mrn。由于齿根圆1 的直径df大于小直径基圆2的直径dbl，所以形成的大压力角渐开线齿廓4完全 是渐开线；由于齿根圆1的直径df小于大直径基圆3的直径db2，所以形成的小 压力角渐开线齿廓6分为两部分大直径基圆3与齿顶5之间是渐开线；齿根圆 1与大直径基圆3之间是一段渐开线的近似曲线，过渡曲线7为与齿根圆1相切 并与相邻齿的渐开线齿廓相连的一整段圆弧。其它同实施方式1。实施方式3对于(Xi 〉012时由a尸450、 a2=1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非对称渐开线塑料齿轮，其特征在于是一种使轮齿两侧的压力角不相等并使用大压力角渐开线齿廓作为工作侧的非对称渐开线塑料齿轮，该齿轮的齿形由齿根圆（１）、小直径基圆（２）生成的大压力角渐开线齿廓（４）、大直径基圆（３）生成的小压力角渐开线齿廓（６）、齿顶（５）和过渡曲线（７）所组成，大压力角渐开线齿廓（４）的分度圆压力角α↓［１］与小压力角渐开线齿廓（６）的分度圆压力角α↓［２］不相等，即α↓［１］≠α↓［２］并且α↓［１］＋α↓［２］＜６０°，在α↓［１］＞α↓［２］且α↓［１］＋α↓［２］＜６０°的情况下，α↓［１］在１５°～４５°范围内，α↓［２］在１４．５°～２９．５°范围内；大压力角渐开线齿廓（４）和小压力角渐开线齿廓（６）的形状是由各自的基圆直径来确定的，其计算公式分别为：小直径基圆（２）的直径ｄ↓［ｂ１］＝ｍｚｃｏｓα↓［１］毫米、大直径基圆（３）的直径ｄ↓［ｂ２］＝ｍｚｃｏｓα↓［２］毫米，其中ｍ为模数，按国家标准系列选取或按实际需要选取；ｚ为齿数，根据实际需要确定；齿顶（５）的直径为ｄ↓［ａ］＝（ｚ＋２ｈ↓［ａ１］↑［＊］）ｍ毫米，其中ｈ↓［ａ１］↑［＊］为大压力角渐开线齿廓４侧的齿顶高系数，ｈ↓［ａ１］↑［＊］＝１，齿顶５的厚度为Ｓ↓［ａ］＝ｄ↓［ｂ１］.ｍ↓［ａ］毫米，其中ｍ↓［ａ］为齿顶厚系数，ｍ↓［ａ］的取值范围为（０．２５～０．４）／ｚ；过渡曲线（７）是与两相邻齿的渐开线齿廓相连并与齿根圆１相切的一整段圆弧；齿根圆（１）的直径ｄ↓［ｆ］＝（ｚ－２ｈ↓［ａ１］↑［＊］－２ｃ↓［１］↑［＊］）ｍ＝（ｚ－２ｈ↓［ａ２］↑［＊］－２ｃ↓［２］↑［＊］）ｍ毫米，其中，ｃ↓［１］↑［＊］为大压力角渐开线齿廓（４）侧的径向间隙系数，ｃ↓［１］↑［＊］的取值范围为０．３～０．４５；ｈ↓［ａ２］↑［＊］为小压力角渐开线齿廓（６）侧的齿顶高系数，ｈ↓［ａ２］↑［＊］的取值范围为０．８５～１．０；ｃ↓［２］↑［＊］为小压力角渐开线齿廓（６）侧的径向间隙系数，ｃ↓［２］↑［＊］的取值由公式ｃ↓［２］↑［＊］＝ｈ↓［ａ１］↑［＊］＋ｃ↓［１］↑［＊］－ｈ↓［ａ２］↑［＊］确定。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郝瑞贤，李元宗，李威，陈新国，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]
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