用于轧机驱动器的传动机构、具有传动机构的轧机驱动器以及传动机构作为轧机传动机构的用途制造技术

本发明专利技术涉及用于轧机驱动器的传动机构(6)，包括在至少两个处于接合中的齿轮(3)之间的至少一个渐开线正齿轮齿部，所述齿轮具有非对称齿部，其特征在于，齿轮(3)的承载负载的齿面(5)的标准压力角大于20

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于轧机驱动器的传动机构、具有传动机构的轧机驱动器以及传动机构作为轧机传动机构的用途


[0001]本专利技术涉及用于轧机驱动器的传动机构、具有传动机构的轧机驱动器以及传动机构作为轧机传动机构的用途。

技术介绍

[0002]轧机中的大量驱动器部件、特别是用于金属扁平产品的轧机的驱动器部件在不改变转动方向或负载方向的情况下运行。现有技术为：轧机传动系中的齿部对称地实施。对称性涉及齿的齿面角。齿轮的承载负载的齿面(工作齿面)和未加载的齿面(后齿面(R
ü
ckflanke，即非工作齿面))通常实施成具有标准压力角(Normaleingriffswinkel，α
n
等于20
°
)。
[0003]仅在一个转动方向上运行的传动机构中的这种对称的齿部具有以下缺点，即齿轮的相同的工作齿面在回转期间分别总是被加载。由于只有一个齿面被相应单侧地加载，传动机构在其功率密度方面的全部潜力没有得到充分利用。
[0004]在现有技术中基本上已知传动机构设有非对称的齿部。非对称的齿部的原理基于齿部的相应的齿的不同的齿面压力角。通过这种措施应当实现传动机构的负载能力和平稳运行的提升。由于在齿承受拉应力的一侧有针对性地增大齿面的压力角，降低了在该侧出现的齿根应力和赫兹压力。彼此处于接合中的齿面之间的该接触应力与相应的齿面的齿曲率半径相关。
[0005]此外，从现有技术中已知的传动机构构造成具有渐开线齿部。在渐开线齿部中，由此齿面相互施加的力法向于齿轮轮廓并且切向于两个齿轮的基圆直径伸延穿过所谓的滚动点。在渐开线齿部中，在具有和没有轮廓变位的齿部之间进行区分。具有轮廓变位的渐开线正齿轮齿部例如从DE 24 46 172 OS中已知。该文献描述在两个处于彼此接合中的齿轮之间的渐开线正齿轮齿部，其中，轮廓变位的大小在齿宽上线性地变化。由此尤其应当实现彼此处于接合中的齿的齿面没有突然地被加载，而是逐渐地被加载。

技术实现思路

[0006]本专利技术所基于的目的是提供用于轧机驱动器的传动机构，所述传动机构与根据现有技术的传动机构相比在平稳运行和负载能力方面得到了改善。尤其应实现传动机构的负载能力的显著增加。即，应在相应高的转矩传递的情况下实现齿轮的相应高的强度。
[0007]该目的通过具有权利要求1的特征的传动机构、具有权利要求7的特征的轧机驱动器和根据权利要求8的传动机构的用途来实现。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供用于轧机驱动器的传动机构，所述传动机构包括在至少两个具有非对称齿部的、处于接合中的齿轮之间的至少一个渐开线正齿轮齿部，其中，齿轮的承载负载的齿面的标准压力角α
n
大于20
°
且小于或等于30
°
，并且齿轮的后齿面的标准压力角α
n
大于或等于14
°
且小于22
°
。齿轮的在下文中还被称为工作齿面的承载负载的齿
面是如下齿面，其在进行驱动的齿轮的齿处在转动方向上领先并且承受拉应力，而齿的后齿面是如下齿面，其在进行驱动的齿轮的齿处在齿轮的转动方向上滞后并且承受压应力。在传动齿轮中，齿的承载负载的齿面是如下齿面，其与进行驱动的齿轮的齿的承载负载的齿面接合，即面向所述齿，传动齿轮的所述齿面在接合时处于拉应力下。
[0009]在驱动技术研究协会(Forschungsvereinigung Antriebstechnik e.V.)的研究项目(Normberechnung asymmetrischen Verzahnung，FVA于2015年6月30日公开，期号2141X)中介绍了非对称齿部的几何形状和承载能力的标准计算方案。在驱动技术研究协会的研究项目编号484III(FVA于2015年2月28日公开，期号1126)中介绍了用于非对称正齿轮齿部的设计方法，其中，指出非对称正齿轮齿部的承载能力对于端面重合度(Profil
ü
berdeckung)的影响。设计介绍了以下内容：使非对称齿部的端面重合度尽可能地匹配于对称的参考齿部。在这两篇公开文献以及里面提到的参考文献中，描述了由于齿根应力的降低而引起的承载能力的增加。然而，这种做法存在以下缺点，即对于对各个参数研究的数值强度证明仅采用根据米塞斯假设(Mises
‑
Hypothese(GEH))的比较应力。在这种类型的应力比较中，有关作用方向、应力分量还有其符号(拉应力或压应力)的信息丢失。纯静态负载的方面在此处描述的模型考虑中更为关键。根据这种静态的考虑方法，尽管可确定出绝对值最大出现的应力，但是无法确定在齿轮接合周期期间最大出现的应力幅度和平均应力的分布。特别地，应力幅值对循环的弯曲应力有显著影响，进而也对构件强度有显著影响。
[0010]本申请的专利技术人定义了特定的几何影响参数，所述几何影响参数用于优化专门用于在压机传动机构中使用的非对称的齿部轮廓。优化轮廓的目标值范围通过以下八个不等式定义：
[0011][0012]其中：
[0013][0014][0015]目标范围确保遵守端面重合度、遵守最小齿顶厚度和遵守最小齿顶间隙。此外，还需要遵守非对称齿轮廓，并排除干预干扰的产生。通过该预设将非对称的齿轮廓最佳地匹配于在连续运行的轧机传动系中的负载情况。
[0016]根据本专利技术，如果齿轮的承载负载的齿面的标准压力角大于20
°
且小于或等于30
°
并且齿轮的后齿面的标准压力角大于或等于14
°
且小于22
°
，优选地大于或等于14
°
且小于20
°
，则从中得到最佳的非对称的齿轮廓。
[0017]在根据本专利技术的传动机构的特别优选的变体中提出，齿槽轮廓具有椭圆形的齿根倒圆部。通过在齿面渐开线和齿根区域之间的椭圆过渡得到齿根承载能力的进一步显著提升。
[0018]在根据本专利技术的传动机构的另一有利的变体中规定，承载负载的齿面的标准压力角α
n
在25
°
和28
°
之间，并且后齿面的标准压力角α
n
在18
°
和22
°
之间。
[0019]此外，有利且适宜的是，齿轮的承载负载的齿面的基本轮廓的齿顶高系数在1和1.2之间。作为法向模数的系数，基本轮廓的齿顶高系数得到以毫米为单位的齿顶高。
[0020]在本专利技术的传动机构的另一有利的变体中，齿轮的基本轮廓的齿根高系数在1.2
和1.4之间。参考齿廓的齿根高系数乘以齿部的法向模数得到以毫米为单位的齿根的高度。
[0021]齿轮的法向模数适宜地在16mm和40mm之间。
[0022]本专利技术的另一方面涉及具有传动机构的轧机驱动器，所述传动机构具有上述特征中的至少一个。最后，本专利技术涉及将具有一个或多个上述特征的传动机构作为轧机传动机构的用途。
附图说明
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于轧机驱动器的传动机构(6)，所述传动机构包括在至少两个处于接合中的齿轮(3)之间的至少一个渐开线正齿轮齿部，所述齿轮具有非对称齿部，其特征在于，所述齿轮(3)的承载负载的齿面(5)的标准压力角大于20
°
且小于或等于30
°
，并且所述齿轮的后齿面(4)的标准压力角大于或等于14
°
且小于22
°
。2.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于，至少所述齿轮(3)的齿槽轮廓(7)具有椭圆形的齿根倒圆部。3.根据权利要求1或2所述的传动机构，其特征在于，承载负载的所述齿面(5)的标准压力角在25
°
和28
°
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：SMS集团有限公司，
类型：发明
国别省市：