一种具有复合织构的齿轮制造技术

本发明专利技术涉及一种具有复合织构的齿轮，包括多个轮齿，轮齿齿面设有多个复合织构，复合织构设有圆形凹坑，圆形凹坑内设有球面突起，球面突起与圆形凹坑之间形成环形凹槽。环形凹槽可以储存齿轮润滑油，当齿轮啮合时，润滑油能够在环形凹槽内充分流动，从而在齿面上形成稳定的厚度均匀的油膜，提高了润滑油的润滑面积，增加了二次动压润滑效果。环形凹槽还可以容纳磨粒，当轮齿未啮合时，容纳在环形凹槽里的磨粒可以随着齿轮的旋转而被甩出，不会沉积在齿根处对轮齿构成威胁，减小了磨粒对轮齿齿面的磨损。复合织构的环形凹槽设计有效降低了齿面啮合摩擦系数，使齿轮获得较好的减磨性能，提高了齿轮的承载能力，有效延长了齿轮的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种具有复合织构的齿轮
本专利技术涉及机械齿轮
，特别是涉及一种具有复合织构的齿轮。
技术介绍
齿轮是生活中最常见的传动零件之一，广泛用于航空航天、交通运输以及机械制造等领域。齿轮作为机械传动系统的重要组成部分，在传动过程中承受周期性的冲击力、弯曲应力、接触应力等，故会产生多种失效方式如：轮齿折断、齿面磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等。尤其是在高速传动中，齿轮齿面的磨损更加明显，齿轮的寿命急剧缩短。因此如何减小齿轮啮合时齿面的磨损，延长齿轮的使用寿命是目前急需解决的问题。近十年来，表面织构作为一种可以显著提高界面性能的方法，已成为国内外界面科学领域的一个研究热点。目前，研究表明表面织构技术在改善表面摩擦磨损性能方面起到了积极的作用，如何在齿轮齿面设计表面织构，提高齿轮的耐磨性及寿命是解决问题的关键。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的是：提供一种具有复合织构的齿轮，能够提高齿轮润滑油的流动性和润滑面积，增加二次动压润滑效果，减小磨粒对轮齿齿面的磨损，降低齿面啮合摩擦系数，使齿轮获得较好的减磨性能，提高齿轮的承载能力，有效延长齿轮的使用寿命。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种具有复合织构的齿轮，包括多个轮齿，轮齿齿面设有多个复合织构，复合织构设有圆形凹坑，圆形凹坑内设有球面突起，球面突起与圆形凹坑之间形成环形凹槽。进一步，圆形凹坑横截面由下至上逐渐增大。进一步，圆形凹坑横截面为等腰梯形。进一步，等腰梯形的上底长度为da＝100～160μm，下底长度为dc＝150～200μm，高度为hc＝10～30μm。进一步，球面突起的高度小于圆形凹坑的深度。进一步，球面突起的高度为hs＝10～20μm。进一步，圆形凹坑中部与球面突起中部的距离为es＝0～10μm。进一步，多个复合织构以多排阵列排布，每排的多个复合织构依次等距布置，相邻的两排复合织构之间错位设置。进一步，每相邻的两个复合织构之间的距离均相等。进一步，每相邻的两个复合织构之间的距离为a＝0.8～2mm。总的说来，本专利技术具有如下优点：球面突起与圆形凹坑之间形成的环形凹槽可以储存齿轮润滑油，当齿轮啮合时，润滑油能够在环形凹槽内充分流动，从而在齿面上形成稳定的厚度均匀的油膜，提高了润滑油的润滑面积，增加了二次动压润滑效果。环形凹槽还可以容纳磨粒，当轮齿未啮合时，容纳在环形凹槽里的磨粒可以随着齿轮的旋转而被甩出，不会沉积在齿根处对轮齿构成威胁，减小了磨粒对轮齿齿面的磨损，提高了齿轮的安全性。复合织构的环形凹槽设计有效降低了齿面啮合摩擦系数，使齿轮获得较好的减磨性能，提高了齿轮的承载能力，有效延长了齿轮的使用寿命。附图说明图1为本专利技术实施例的立体结构示意图。图2为本专利技术实施例的复合织构排布示意图。图3为图2的A-A剖视图。图4为图2的I处放大图。附图标记说明：1——齿轮，2——复合织构，3——圆形凹坑，4——球面突起，5——环形凹槽。具体实施方式下面来对本专利技术做进一步详细的说明。如图1～图4所示，一种具有复合织构的齿轮，包括多个轮齿，轮齿齿面设有多个复合织构2，复合织构2设有圆形凹坑3，圆形凹坑3内设有球面突起4，球面突起4与圆形凹坑3之间形成环形凹槽5。球面突起4与圆形凹坑3之间形成的环形凹槽5可以储存齿轮润滑油，当齿轮1啮合时，润滑油能够在环形凹槽5内充分流动，从而在齿面上形成稳定的厚度均匀的油膜，提高了润滑油的润滑面积，增加了二次动压润滑效果。环形凹槽5还可以容纳磨粒，当轮齿未啮合时，容纳在环形凹槽5里的磨粒可以随着齿轮1的旋转而被甩出，不会沉积在齿根处对轮齿构成威胁，减小了磨粒对轮齿齿面的磨损，提高了齿轮1的安全性。复合织构2的环形凹槽5设计有效降低了齿面啮合摩擦系数，使齿轮1获得较好的减磨性能，提高了齿轮1的承载能力，有效延长了齿轮1的使用寿命。圆形凹坑3横截面由下至上逐渐增大。由于圆形凹坑3下窄上宽，当齿轮1啮合时，润滑油更容易从环形凹槽5里流出并对齿面进行充分润滑，提高了润滑效果。当轮齿未啮合时，容纳在环形凹槽5里的磨粒也更容易随着齿轮1的旋转而被甩出，提高了齿轮1的安全性。圆形凹坑3横截面为等腰梯形。圆形凹坑3为以圆形凹坑3中心为中心点的中心对称结构。圆形凹坑3呈现为漏斗形状。圆形凹坑3内侧壁为圆台形斜面，结构均衡，润滑油在环形凹槽5里具有更高的流动性，润滑效果也更好，磨粒也更容易随着齿轮1的旋转而被甩出。等腰梯形的上底长度为da＝100～160μm，下底长度为dc＝150～200μm，高度为hc＝10～30μm。优选的，da＝160μm，dc＝200μm，hc＝20μm。球面突起4的高度小于圆形凹坑3的深度。齿轮1啮合时，较低的球面突起4使得相啮合的轮齿更容易与环形凹槽5里的润滑油接触，润滑效果更好。球面突起4的高度为hs＝10～20μm。优选的，hs＝15μm。圆形凹坑3中部与球面突起4中部的距离为es＝0～10μm。优选的，es＝0μm，即球面突起4位于圆形凹坑3正中心位置，结构最均衡，润滑油在环形凹槽5内流动性最好。多个复合织构2以多排阵列排布，每排的多个复合织构2依次等距布置，相邻的两排复合织构2之间错位设置。通过多排复合织构2阵列排布且等距错位设置，能有效降低啮合区齿面温度，减小齿轮1轮齿变形，延长齿轮1使用寿命。每相邻的两个复合织构2之间的距离均相等。每一个处于非阵列边缘的复合织构2，其周围相邻有6个复合织构2，分别为上方两个、左右两个和下方两个，且该6个复合织构2分别位于一个正六边形的顶点位置，结构非常均衡，6个复合织构2间的间距布置更合理，散热效果更好，能更有效地降低啮合区齿面温度，减小齿轮1轮齿变形。每相邻的两个复合织构2之间的距离为a＝0.8～2mm。优选的，a＝1mm。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有复合织构的齿轮，包括多个轮齿，其特征在于：轮齿齿面设有多个复合织构，复合织构设有圆形凹坑，圆形凹坑内设有球面突起，球面突起与圆形凹坑之间形成环形凹槽。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有复合织构的齿轮，包括多个轮齿，其特征在于：轮齿齿面设有多个复合织构，复合织构设有圆形凹坑，圆形凹坑内设有球面突起，球面突起与圆形凹坑之间形成环形凹槽。


2.按照权利要求1所述的一种具有复合织构的齿轮，其特征在于：圆形凹坑横截面由下至上逐渐增大。


3.按照权利要求2所述的一种具有复合织构的齿轮，其特征在于：圆形凹坑横截面为等腰梯形。


4.按照权利要求3所述的一种具有复合织构的齿轮，其特征在于：等腰梯形的上底长度为da＝100～160μm，下底长度为dc＝150～200μm，高度为hc＝10～30μm。


5.按照权利要求1所述的一种具有复合织构的齿轮，其特征在于：球面突起的高度小于圆形凹坑的深度...

【专利技术属性】
技术研发人员：万珍平，赵航，曾繁铿，张辰光，姚彩英，
申请(专利权)人：华南理工大学，珠海市钧兴机电有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44