一种三层幅板斜齿轮制造技术

本发明专利技术公开了一种三层幅板斜齿轮，该斜齿轮的幅板部包括内环体、承托体和沿轴向由上至下依次布设的第一幅板、第二幅板、第三幅板，第一幅板、第二幅板和第三幅板的内缘分别连接所述内环体，所述第一幅板的外缘连接所述承托部，所述第三幅板的外缘连接所述外环部，所述第二幅板相对所述转动轴线倾斜延伸且其外缘连接所述第三幅板朝向所述第一幅板的表面；该三层幅板斜齿轮不仅质量更轻，且结构符合应力和形变要求，在保证满足应力要求的前提下实现了轻量化。了轻量化。了轻量化。

【技术实现步骤摘要】
一种三层幅板斜齿轮


[0001]本专利技术涉及齿轮传动
，具体涉及一种三层幅板斜齿轮。

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，齿轮/齿轮系一直受到研究者的关注。在齿轮设计优化方面，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，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]本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中存在的上述缺陷或问题，提供一种三层幅板斜齿轮，其具有创新构型并能够在满足应力要求的前提下实现了轻量化。
[0004]为达成上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种三层幅板斜齿轮，其包括彼此连为一体的轴连接部、幅板部和斜齿部，所述斜齿部背离齿顶的下表面呈锥环面，所述幅板部包括内环体、承托体、第一幅板、第二幅板和第三幅板；所述内环体呈绕所述斜齿轮的转动轴线的圆环形，并围设于所述轴连接部外；所述承托体具有用于承托所述斜齿部下表面并绕所述转动轴线呈圆环状的承托部，并具有沿所述转动轴线由所述承托部外缘背离所述斜齿部延伸的外周部；所述第一幅板、第二幅板和第三幅板沿所述转动轴线由上至下依次布设；所述第一幅板、第二幅板和第三幅板的内缘分别连接所述内环体，所述第一幅板的外缘连接所述承托部，所述第三幅板的外缘连接所述外环部，所述第二幅板相对所述转动轴线倾斜延伸且其外缘连接所述第三幅板朝向所述第一幅板的表面。
[0006]进一步的，所述第一幅板沿周向均布有若干第一通孔；所述第二幅板沿周向均布有若干第二通孔，且所述第二通孔的数量和位置与所述第一通孔一一对应；所述第三幅板沿周向均布有若干第三通孔，每一所述第三通孔在周向上跨越三个相邻的所述第二通孔。
[0007]进一步的，所述第一通孔、第二通孔和第三通孔在垂直于所述转动轴线的投影面上的投影均为线对称形状，三者的对称线均垂直于所述转动轴线。
[0008]进一步的，每一所述第三通孔所对应的对称线均与该所述第三通孔在周向上所跨越的三个相邻的所述第二通孔中位于中间位置的第二通孔所对应的对称线重合。
[0009]进一步的，所述第一幅板包括绕所述转动轴线呈圆环状的第一内环部；所述第一内环部的内缘与所述内环体连接，其外缘与所述承托部之间沿周向均布有所述第一通孔；所述第一通孔在所述投影面上由第一曲线段、第二曲线段、第三曲线段、第四曲线段、第五曲线段、第六曲线段、第七曲线段和第八曲线段首尾相接围绕形成；所述第一曲线段和第五
曲线段沿径向分布，且二者分别由所述第一内环部的外缘和所述承托部的内缘形成；所述第三曲线段和第七曲线段沿周向分布，且二者为朝向所述第一通孔内部弯曲且曲率相同的弧线段；所述第二曲线段、第四曲线段、第六曲线段和第八曲线段为朝向所述第一通孔内部弯曲且曲率相同的弧线段。
[0010]进一步的，所述第二幅板包括绕所述转动轴线呈圆环状的第二内环部；所述第二内环部的内缘与所述内环体连接，其外缘与所述第三幅板之间沿周向均布有所述第二通孔，且所述第二内环部和第二内环部在所述投影面上的形状重合；所述第三幅板包括绕所述转动轴线呈圆环状的外环部；所述外环部的外缘与所述外周部连接，其内缘与所述内环体之间沿周向均布有所述第三通孔；所述第二通孔在所述投影面上由第九曲线段、第十曲线段、第十一曲线段、第一交线、第十二曲线段和第十三曲线段首尾相接围绕形成；所述第九曲线段和第一交线沿径向分布，且所述第一交线为所述第二通孔与所述外环部相切所形成的交线，所述第九曲线段由所述第二内环部的外缘形成；所述第十一曲线段和第十二曲线段沿周向分布，且二者为朝向所述第二通孔内部弯曲且曲率相同的弧线段，同时二者在所述投影面上与所述第三曲线段和第七曲线段重合；所述第十曲线段和第十三曲线段为朝向所述第二通孔内部弯曲且曲率相同的弧线段。
[0011]进一步的，所述第三通孔在所述投影面上由第十四曲线段、第十五曲线段、第一直线段、第十六曲线段、第十七曲线段、第十八曲线段、第二直线段和第十九曲线段首尾相接围绕形成；所述第十四曲线段和第十七曲线段沿径向分布，且二者分别由所述内环体的外表面和所述外环部的内缘形成；所述第一直线段和第二直线段沿周向分布，且二者的延长线的交点位于所述转动轴线；所述第十五曲线段、第十六曲线段、第十八曲线段和第十九曲线段为朝向所述第三通孔内部弯曲且曲率相同的弧线段。
[0012]进一步的，所述承托部的上表面、下表面分别与过所述转动轴线的竖截面相交形成第三直线段和第四直线段；所述外周部的外缘面和内缘面分别与所述竖截面相交形成第五直线段和第六直线段；所述第三直线段与第四直线段平行，且二者均倾斜于所述转动轴线；所述第五直线段与第六直线段平行，且二者均平行于所述转动轴线。
[0013]进一步的，所述第一幅板的上表面、下表面分别与所述竖截面相交形成第七直线段和第八直线段；所述第七直线段和第八直线段平行，且二者均垂直于所述转动轴线；所述第二幅板的上表面、下表面分别与所述竖截面相交形成第九直线段和第十直线段；所述第九直线段和第十直线段平行，且二者均倾斜于所述转动轴线；所述第三幅板的上表面、下表面分别与所述竖截面相交形成第二交线和第三交线，所述第二交线由内向外依次包括第十一直线段和第十二直线段，所述第三交线由内向外依次包括第十三直线段和第十四直线段；所述第十一直线段和第十三直线段平行，二者均倾斜于所述转动轴线且倾角小于所述第九直线段或第十直线段相对所述转动轴线的倾角；所述第十二直线段和第十四直线段平行，且二者均垂直于所述转动轴线；所述内环体的外缘面和内缘面分别与所述竖截面相交形成第十五直线段和第十六直线段，所述第十五直线段和第十六直线段平行，且二者均平行于所述转动轴线。
[0014]进一步的，所述斜齿轮在轮齿所受啮合力的切向分力小于或等于81000N、所受啮合力的轴向分力小于或等于23000N、所受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，如果所述斜齿部总质量小于或等于8kg，所述辐板部所用材料屈服
强度大于或等于900Mpa且材料密度小于等于7.86g/cm3，则当85≤R0≤105且236≤R1≤270.25时，所述幅板部的以下参数为：R2＝1‑
68.17；R3＝1‑
130；R4＝160；R5＝0+110；
[0015]R6＝0+100；R7＝15；R8＝5；α＝15
°
；β＝1.2
°
；γ＝165.38
°
；δ＝170.53
°
；w0＝60；w2＝8；w3＝18；w4＝10；w5＝9；w6＝9；w7＝8；其中，R0为所述内环体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三层幅板斜齿轮，其包括彼此连为一体的轴连接部(10)、幅板部(20)和斜齿部(30)，所述斜齿部(30)背离齿顶的下表面呈锥环面，其特征是，所述幅板部(20)包括内环体(24)、承托体(25)、第一幅板(21)、第二幅板(22)和第三幅板(23)；所述内环体(24)呈绕所述斜齿轮的转动轴线的圆环形，并围设于所述轴连接部(10)外；所述承托体(25)具有用于承托所述斜齿部(30)下表面并绕所述转动轴线呈圆环状的承托部(251)，并具有沿所述转动轴线由所述承托部(251)外缘背离所述斜齿部(30)延伸的外周部(252)；所述第一幅板(21)、第二幅板(22)和第三幅板(23)沿所述转动轴线由上至下依次布设；所述第一幅板(21)、第二幅板(22)和第三幅板(23)的内缘分别连接所述内环体(24)，所述第一幅板(21)的外缘连接所述承托部(251)，所述第三幅板(23)的外缘连接所述外环部(231)，所述第二幅板(22)相对所述转动轴线倾斜延伸且其外缘连接所述第三幅板(23)朝向所述第一幅板(21)的表面。2.如权利要求1所述的一种三层幅板斜齿轮，其特征是，所述第一幅板(21)沿周向均布有若干第一通孔(212)；所述第二幅板(22)沿周向均布有若干第二通孔(222)，且所述第二通孔(222)的数量和位置与所述第一通孔(212)一一对应；所述第三幅板(23)沿周向均布有若干第三通孔(232)，每一所述第三通孔(232)在周向上跨越三个相邻的所述第二通孔(222)。3.如权利要求2所述的一种三层幅板斜齿轮，其特征是，所述第一通孔(212)、第二通孔(222)和第三通孔(232)在垂直于所述转动轴线的投影面上的投影均为线对称形状，三者的对称线均垂直于所述转动轴线。4.如权利要求3所述的一种三层幅板斜齿轮，其特征是，每一所述第三通孔(232)所对应的对称线均与该所述第三通孔(232)在周向上所跨越的三个相邻的所述第二通孔(222)中位于中间位置的第二通孔(222)所对应的对称线重合。5.如权利要求4所述的一种三层幅板斜齿轮，其特征是，所述第一幅板(21)包括绕所述转动轴线呈圆环状的第一内环部(211)；所述第一内环部(211)的内缘与所述内环体(24)连接，其外缘与所述承托部(251)之间沿周向均布有所述第一通孔(212)；所述第一通孔(212)在所述投影面上由第一曲线段(401)、第二曲线段(402)、第三曲线段(403)、第四曲线段(404)、第五曲线段(405)、第六曲线段(406)、第七曲线段(407)和第八曲线段(408)首尾相接围绕形成；所述第一曲线段(401)和第五曲线段(405)沿径向分布，且二者分别由所述第一内环部(211)的外缘和所述承托部(251)的内缘形成；所述第三曲线段(403)和第七曲线段(407)沿周向分布，且二者为朝向所述第一通孔(212)内部弯曲且曲率相同的弧线段；所述第二曲线段(402)、第四曲线段(404)、第六曲线段(406)和第八曲线段(408)为朝向所述第一通孔(212)内部弯曲且曲率相同的弧线段。6.如权利要求5所述的一种三层幅板斜齿轮，其特征是，所述第二幅板(22)包括绕所述转动轴线呈圆环状的第二内环部(221)；所述第二内环部(221)的内缘与所述内环体(24)连接，其外缘与所述第三幅板(23)之间沿周向均布有所述第二通孔(222)，且所述第二内环部(221)和第二内环部(221)在所述投影面上的形状重合；所述第三幅板(23)包括绕所述转动
轴线呈圆环状的外环部(231)；所述外环部(231)的外缘与所述外周部(252)连接，其内缘与所述内环体(24)之间沿周向均布有所述第三通孔(232)；所述第二通孔(222)在所述投影面上由第九曲线段(409)、第十曲线段(4010)、第十一曲线段(4011)、第一交线(601)、第十二曲线段(4012)和第十三曲线段(4013)首尾相接围绕形成；所述第九曲线段(409)和第一交线(601)沿径向分布，且所述第一交线(601)为所述第二通孔(222)与所述外环部(231)相切所形成的交线，所述第九曲线段(409)由所述第二内环部(221)的外缘形成；所述第十一曲线段(4011)和第十二曲线段(4012)沿周向分布，且二者为朝向所述第二通孔(222)内部弯曲且曲率相同的弧线段，同时二者在所述投影面上与所述第三曲线段(403)和第七曲线段(407)重合；所述第十曲线段(4010)和第十三曲线段(4013)为朝向所述第二通孔(222)内部弯曲且曲率相同的弧线段。7.如权利要求6所述的一种三层幅板斜齿轮，其特征是，所述第三通孔(232)在所述投影面上由第十四曲线段、第十五曲线段、第一直线段(501)、第十六曲线段、第十七曲线段、第十八曲线段、第二直线段(502)和第十九曲线段首尾相接围绕形成；所述第十四曲线段和第十七曲线段沿径向分布，且二者分别由所述内环体(24)的外表面和所述外环部(231)的内缘形成；所述第一直线段(501)和第二直线段(502)沿周向分布，且二者的延长线的交点位于所述转动轴线；所述第十五曲线段、第十六曲线段、第十八曲线段和第十九曲线段为朝向所述第三通孔(232)内部弯曲且曲率相同的弧线段。8.如权利要求7所述的一种三层幅板斜齿轮，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫成，郝文康，范俊，李加强，柴象海，尤延铖，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：