一种齿轮制造技术

本申请公开了一种齿轮，其辐板包括第一辐板、第二辐板和若干连接柱；第一辐板和第二辐板沿斜齿轮的转动轴线方向布设；第一辐板更靠近齿部的齿顶并设有两个均垂直于转动轴线且彼此背离的第一表面；第二辐板包括本体和若干连接体；本体呈圆环形并设有两个均垂直于转动轴线且彼此背离的第二表面；连接体的内缘连接本体的外缘，连接体设有两个彼此背离的第三表面，两个第三表面在过转动轴线的截面上形成的两条线段彼此平行且均相对转动轴线倾斜，倾斜方向为沿径向向外靠近第一表面；连接柱沿转动轴线方向延伸，用于连接彼此相对的第一表面和第二表面。上述齿轮具有创新构型并在保证满足应力要求的前提下实现了轻量化。应力要求的前提下实现了轻量化。应力要求的前提下实现了轻量化。

【技术实现步骤摘要】
一种齿轮


[0001]本申请涉及齿轮领域。

技术介绍

[0002]传动系统是直升机三大关键动部件之一，是涡轮轴发动机动力输出必不可少的动力传输部件，其性能优劣很大程度上决定了直升机的总体性能。作为传动系统的核心组成零件，斜齿轮/斜齿轮系一直受到研究者的关注。在斜齿轮设计优化方面，国内外学者开展了初步的研究，这些研究主要是针对常规实心构型斜齿轮的尺寸优化，且大多研究是在简单工况、单一学科的条件下进行的，也未充分发掘先进优化设计技术的减重潜力。特别是，随着传动系统对减速器传递功率的需求大幅提升，斜齿轮承受的载荷越来越大、愈发复杂，自身结构尺寸更大重量更重，动力学问题更为突出，复杂工况下的轻量化设计需求更为迫切。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于克服
技术介绍
中存在的上述缺陷或问题，提供一种齿轮，该齿轮的辐板具有创新构型并能够在满足斜齿轮的应力要求的前提下实现了轻量化。
[0004]为达成上述目的，采用如下技术方案：
[0005]一种齿轮，其沿径向由内向外依次包括彼此连为一体的轴部、辐板和齿部，其中，所述辐板包括第一辐板、第二辐板和若干连接柱；所述第一辐板和所述第二辐板均连接所述轴部和所述齿部并沿所述齿轮的转动轴线方向布设；所述第一辐板更靠近所述齿部的齿顶并呈圆环形，其设有两个均垂直于所述转动轴线且彼此背离的第一表面；所述第二辐板包括彼此连为一体的本体和若干连接体；所述本体呈圆环形，其内缘连接所述轴部，其外缘连接各所述连接体，其设有两个均垂直于所述转动轴线且彼此背离的第二表面；各所述连接体绕所述转动轴线的周向布设，所述连接体外缘连接所述齿部并设有两个彼此背离的第三表面，同一所述连接体的两个第三表面在过所述转动轴线的截面上形成的两条线段彼此平行且均相对所述转动轴线倾斜，其倾斜方向为沿径向向外靠近所述第一表面；所述连接柱沿所述转动轴线方向延伸并靠近所述本体的外缘，其用于连接彼此相对的第一表面和第二表面；各所述连接柱绕所述转动轴线均布。
[0006]进一步地，所述第一辐板绕所述转动轴线的周向均布有若干第一孔，所述第一孔在所述转动轴线方向上贯穿两个所述第一表面，且其开口于所述第一辐板的外缘。
[0007]进一步地，所述连接体的数量与所述第一孔的数量相等且为所述连接柱的数量的两倍，所述连接体与所述第一孔均每间隔一个与所述连接柱对应。
[0008]进一步地，所述连接柱的数量为7个。
[0009]进一步地，所述连接柱在垂直于所述转动轴线的投影面上的投影呈椭圆形，其短轴位于过所述转动轴线的平面上。
[0010]进一步地，所述第一孔在所述投影面上的投影依次由第一直线段、第一圆弧段和
第二直线段构成；所述第一直线段和所述第二直线段均与所述第一辐板的外缘相接且均与所述第一圆弧段相切；所述第一直线段和所述第二直线段还位于过所述转动轴线的平面上。
[0011]进一步地，相邻的所述连接体之间的间隔形成第二孔，所述第二孔在所述投影面上的投影依次由第二圆弧段、第三直线段、第三圆弧段、第四圆弧段、第五圆弧段、第四直线段、第六圆弧段构成，其中第二圆弧段与第六圆弧段与所述齿部的内缘相接，第四圆弧段位于所述本体的外缘的投影上。
[0012]进一步地，所述第二孔在所述投影面上的面积大于所述第一孔在所述投影面上的面积。
[0013]进一步地，所述第一辐板的外缘与所述齿部的内缘相接处倒圆角。
[0014]进一步地，所述齿轮在轮齿所受啮合力的切向分力小于或等于81000N、所受轮齿啮合力的轴向分力小于或等于23000N、所受轮齿啮合力的径向分力小于或等于53000N且转速小于或等于323rpm的情况下，如果齿部总质量小于或等于20kg，所述辐板所用材料屈服强度大于或等于700Mpa且材料密度小于等于7.86g/cm3，则当93≤R0≤113且186.4≤R1≤201.32时，所述辐板的以下参数为：R2＝R1‑
40.32；R3＝R1‑
51.4；R4＝175；w0＝50；w3＝8；
∝
＝160
°
；a＝2tan7.5
°×
R3；b＝18；r1＝12.5；r2＝r3＝r4＝r5＝7.5；r6＝2；∠O1OO2＝3
°
；∠O1OS＝7.5
°
；∠OSR＝25.5
°
；∠ROQ＝15
°
；∠OQP＝165
°
；其中，R0为所述辐板的内缘的半径，单位为mm；R1为所述辐板的外缘的半径，单位为mm；R2为所述本体的外缘的半径，单位为mm；R3为所述连接柱在所述投影面上的投影的中心与所述转动轴线的距离，单位为mm；R4为所述第一圆弧段的圆心与所述转动轴线的距离，单位为mm；w0为所述第一辐板远离所述本体的第一表面与所述本体远离所述第一辐板的第二表面之间的距离，单位为mm；w1为两个所述第一表面之间的距离，单位为mm；w2为两个所述第二表面之间的距离，单位为mm；w3为两个所述第三表面之间的距离，单位为mm。
∝
为所述第三表面在过所述转动轴线的截面上的交线与所述第二表面在同一截面上的交线之间的夹角；a为所述连接柱在所述投影面上的投影的长轴长度，单位为mm；b为所述连接柱在所述投影面上的投影的短轴长度，单位为mm；r1为所述第一圆弧段的半径，单位为mm；r2为所述第二圆弧段的半径，单位为mm；r3为所述第三圆弧段的半径，单位为mm；r4为所述第五圆弧段的半径，单位为mm；r5为所述第六圆弧段的半径，单位为mm；r6为所述第一辐板的外缘与所述齿部的内缘相接处的倒角的半径，单位为mm；∠O1OO2为所述连接柱的投影的中心至所述转动轴线的垂线与对应的所述第一孔的所述第一圆弧段的圆心至所述转动轴线的垂线之间的夹角；∠O1OS为所述连接柱的投影的中心至所述转动轴线的垂线与对应的所述第二孔的所述第四直线段的延长线与所述齿部的内缘的交点至所述转动轴线的垂线之间的夹角；∠OSR为所述第四直线段的延长线与所述齿部的内缘的交点至所述转动轴线的垂线与所述第四直线段之间的夹角；∠ROQ为所述第四直线段的延长线与所述本体的外缘的交点至所述转动轴线的垂线与所述第三直线段的延长线与所述本体的外缘的交点至所述转动轴线的垂线之间的夹角；∠OQP为所述第三直线段的延长线与所述本体的外缘的交点至所述转动轴线的垂线与所述第三直线段之间的夹角。
[0015]相对于现有技术，上述方案具有的如下有益效果：
[0016]本申请所涉及的齿轮的辐板由第一辐板、第二辐板和若干连接柱构成，质量更轻，且符合应力和形变要求，相较于现有技术中的斜齿轮的辐板，实现了轻量化。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明实施例的技术方案，下面简要介绍所需要使用的附图：
[0018]图1为实施例中的斜齿轮的主视图；
[0019]图2为图1的M
‑
M向剖视图；
[0020]图3为图2的X部局部放大图；
[0021]图4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种齿轮，其沿径向由内向外依次包括彼此连为一体的轴部、辐板和齿部，其特征是：所述辐板包括第一辐板、第二辐板和若干连接柱；所述第一辐板和所述第二辐板均连接所述轴部和所述齿部并沿所述齿轮的转动轴线方向布设；所述第一辐板更靠近所述齿部的齿顶并呈圆环形，其设有两个均垂直于所述转动轴线且彼此背离的第一表面；所述第二辐板包括彼此连为一体的本体和若干连接体；所述本体呈圆环形，其内缘连接所述轴部，其外缘连接各所述连接体，其设有两个均垂直于所述转动轴线且彼此背离的第二表面；各所述连接体绕所述转动轴线的周向布设，所述连接体外缘连接所述齿部并设有两个彼此背离的第三表面，同一所述连接体的两个第三表面在过所述转动轴线的截面上形成的两条线段彼此平行且均相对所述转动轴线倾斜，其倾斜方向为沿径向向外靠近所述第一表面；所述连接柱沿所述转动轴线方向延伸并靠近所述本体的外缘，其用于连接彼此相对的第一表面和第二表面；各所述连接柱绕所述转动轴线均布。2.如权利要求1所述的一种齿轮，其特征是，所述第一辐板绕所述转动轴线的周向均布有若干第一孔，所述第一孔在所述转动轴线方向上贯穿两个所述第一表面，且其开口于所述第一辐板的外缘。3.如权利要求2所述的一种齿轮，其特征是，所述连接体的数量与所述第一孔的数量相等且为所述连接柱的数量的两倍，所述连接体与所述第一孔均每间隔一个与所述连接柱对应。4.如权利要求3所述的一种齿轮，其特征是，所述连接柱的数量为7个。5.如权利要求4所述的一种齿轮，其特征是，所述连接柱在垂直于所述转动轴线的投影面上的投影呈椭圆形，其短轴位于过所述转动轴线的平面上。6.如权利要求5所述的一种齿轮，其特征是，所述第一孔在所述投影面上的投影依次由第一直线段、第一圆弧段和第二直线段构成；所述第一直线段和所述第二直线段均与所述第一辐板的外缘相接且均与所述第一圆弧段相切；所述第一直线段和所述第二直线段还位于过所述转动轴线的平面上。7.如权利要求6所述的一种齿轮，其特征是，相邻的所述连接体之间的间隔形成第二孔，所述第二孔在所述投影面上的投影依次由第二圆弧段、第三直线段、第三圆弧段、第四圆弧段、第五圆弧段、第四直线段、第六圆弧段构成，其中第二圆弧段与第六圆弧段与所述齿部的内缘相接，第四圆弧段位于所述本体的外缘的投影上。8.如权利要求6所述的一种齿轮，其特征是，所述第二孔在所述投影面上的面积大于所述第一孔在所述投影面上的面积。9.如权利要求8所述的一种齿轮，其特征是，所述第一辐板的外缘与所述齿部的内缘相接处倒圆角。10.如权利要求9所述的一种齿轮，其特征是，所述齿轮在轮齿所受啮合力的切向分力小于或等于81000N、所受轮齿啮合力的轴向分力小于或等于23000N、所受轮齿啮合力的径向分力小于或等于53000N且转速小于或等于323rpm的情况下，如果齿部总质量小于或等于20kg，所述辐板所用材...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫成，郝文康，康恩梓，刘鹤，尤延铖，尹泽勇，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：