适用于多轴交角传动的弧齿锥齿轮副的构建方法技术

本发明专利技术公开的是齿轮设计制造技术领域的一种适用于多轴交角传动的弧齿锥齿轮副的构建方法。首先根据齿轮啮合理论，分别构建不同轴交角对应的主动弧齿锥齿轮的齿面和从动弧齿锥齿轮的齿面，然后通过曲面拟合得到主动弧齿锥齿轮的综合齿面和从动弧齿锥齿轮的综合齿面，最后将拟合后的综合齿面与基体结合得到弧齿锥齿轮副。本发明专利技术通过在弧齿锥齿轮副的设计阶段，将出现装配误差后的实际轴交角与设计的标准轴交角所对应的齿面进行拟合，使得弧齿锥齿轮副在标准轴交角和出现偏差后的实际轴交角时都能满足传动要求，从而避免了装配误差对齿轮副接触性能、强度和传动效率造成负面影响，同时，齿轮副中的齿轮能够互换，可提高装配效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
适用于多轴交角传动的弧齿锥齿轮副的构建方法


[0001]本专利技术涉及齿轮设计制造
，尤其涉及一种适用于多轴交角传动的弧齿锥齿轮副的构建方法。

技术介绍

[0002]作为机械传动的关键零部件，齿轮机构被广泛应用于平行轴、相交轴和交错轴工况力和运动的传递。弧齿锥齿轮其传动比大、传动平稳、效率高等优点，被应用在相交轴(0＜θ＜180
°
)工况传动。但弧齿锥齿轮对安装误差比较敏感，安装导致设计的轴交角与实际轴交角产生偏差，会对齿轮副接触性能、强度、传动效率造成负面影响。目前并没有很好的办法来避免出现安装偏差的问题，只能后续对齿轮的渐开线进行修复，整个修复过程比较麻烦，有时会反复进行多次修复，大大影响了生产效率，也不容易保证齿轮副的接触性能、强度和传动效率。另外，不同轴交角弧齿锥齿轮副各自对应一对啮合齿面，不能实现互换。

技术实现思路

[0003]为克服现有弧齿锥齿轮因安装偏差导致的上述不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种适用于多轴交角传动的弧齿锥齿轮副的构建方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]适用于多轴交角传动的弧齿锥齿轮副的构建方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一、根据齿轮啮合理论，分别构建轴交角为θ1、θ2
……
θn的正车工况齿面，其中，相啮合的主动弧齿锥齿轮凹齿面与从动弧齿锥齿轮凸齿面分别表示为ra1、ra1
……
ran和Rt1、Rt2
……
Rtn；
[0007]步骤二、通过拟合轴交角为θ1、θ2
……
θn的凹齿面ra1、ra1
……
ran，得到主动弧齿锥齿轮的综合凹齿面Ω1f；
[0008]步骤三、通过拟合轴交角为θ1、θ2
……
θn的凸齿面Rt1、Rt2
……
Rtn，得到从动弧齿锥齿轮的综合凸齿面Ω2r；
[0009]步骤四、根据步骤一到三，构建轴交角为θ1、θ2
……
θn的反车工况齿面，并拟合得到主动弧齿锥齿轮的综合凸齿面Ω1r和从动弧齿锥齿轮的综合凹齿面Ω2f；
[0010]步骤五、结合主动弧齿锥齿轮的综合凹齿面Ω1f和综合凸齿面Ω1r，得到主动弧齿锥齿轮轮齿P，轮齿P同基体构成主动弧齿锥齿轮；
[0011]步骤六、结合从动弧齿锥齿轮的综合凹齿面Ω2f和综合凸齿面Ω2r，得到从动弧齿锥齿轮轮齿G，轮齿G同基体构成从动弧齿锥齿轮。
[0012]进一步的是，轴交角θ1、θ2
……
θn中的n为2或3。
[0013]进一步的是，轴交角θ1、θ2
……
θn中所有轴交角的角度值均大于0
°
，小于等于90
°
。
[0014]进一步的是，所述n＝3，且θ1＞θ2＞θ3，其中θ2为齿轮副设计的标准轴交角，θ1和θ3分别为实际装配中产生误差后的两个极端值。
[0015]本专利技术的有益效果是：通过在弧齿锥齿轮副的设计阶段，将出现装配误差后的实
际轴交角与设计的标准轴交角所对应的齿面进行拟合，使得弧齿锥齿轮副在标准轴交角和出现偏差后的实际轴交角时都能满足传动要求，从而避免了装配误差对齿轮副接触性能、强度和传动效率造成负面影响。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的弧齿锥齿轮副结构示意图；
[0017]图2为本专利技术的弧齿锥齿轮结构示意图；
[0018]图3为本专利技术的弧齿锥齿轮副中的主动轮齿示意图；
[0019]图4为本专利技术的弧齿锥齿轮副中的从动轮齿示意图；
[0020]图中标记为，1
‑
主动弧齿锥齿轮，2
‑
从动弧齿锥齿轮，3
‑
基体。
具体实施方式
[0021]下面结合附图对本专利技术进一步说明。
[0022]如图1
‑
4所示，本专利技术适用于多轴交角传动的弧齿锥齿轮副的构建方法，包括以下步骤：
[0023]步骤一、根据齿轮啮合理论，分别构建轴交角为θ1、θ2
……
θn的正车工况齿面，其中，相啮合的主动弧齿锥齿轮1的凹齿面与从动弧齿锥齿轮2的凸齿面分别表示为ra1、ra1
……
ran和Rt1、Rt2
……
Rtn；
[0024]步骤二、通过拟合轴交角为θ1、θ2
……
θn的凹齿面ra1、ra1
……
ran，得到主动弧齿锥齿轮的综合凹齿面Ω1f；
[0025]步骤三、通过拟合轴交角为θ1、θ2
……
θn的凸齿面Rt1、Rt2
……
Rtn，得到从动弧齿锥齿轮的综合凸齿面Ω2r；
[0026]步骤四、根据步骤一到三，构建轴交角为θ1、θ2
……
θn的反车工况齿面，并拟合得到主动弧齿锥齿轮1的综合凸齿面Ω1r和从动弧齿锥齿轮2的综合凹齿面Ω2f；
[0027]步骤五、结合主动弧齿锥齿轮1的综合凹齿面Ω1f和综合凸齿面Ω1r，得到主动弧齿锥齿轮1的轮齿P，轮齿P同基体3构成主动弧齿锥齿轮1；
[0028]步骤六、结合从动弧齿锥齿轮2的综合凹齿面Ω2f和综合凸齿面Ω2r，得到从动弧齿锥齿轮2的轮齿G，轮齿G同基体3构成从动弧齿锥齿轮2。
[0029]其中，轴交角θ1、θ2
……
θn中的n为2或3，拟合太多曲面可能影响传动的平稳性。理论上轴交角θ1、θ2
……
θn中所有轴交角的角度值只要大于0
°
小于等于90
°
都能满足曲面拟合要求，只是实际上各夹角差别不大，因为安装误差或齿轮互换通常只存在10
°
以内的差别。由于安装误差可能导致实际的轴交角大于或小于标准轴交角，因此，优选方案是，所述n＝3，且θ1＞θ2＞θ3，其中θ2为齿轮副设计的标准轴交角，θ1和θ3分别为实际装配中产生误差后的两个极端值。
[0030]具体构建过程是：如图1、图2所示，弧齿锥齿轮副由主动弧齿锥齿轮1和从动弧齿锥齿轮2啮合而成，其中主动弧齿锥齿轮1和从动弧齿锥齿轮2的轴线形成轴交角为θ。弧齿锥齿轮副传动时，会在齿面上形成接触区，接触区为传动过程的实际啮合区域。如图3、图4所示，主动弧齿锥齿轮1的轮齿P由凸齿面和凹齿面组成，凸齿面的接触区域为St，包含St1、St2，凹齿面的接触区为Sa，包含Sa1、Sa2；从动弧齿锥齿轮2的轮齿G的凸齿面接触区域为
Ct，包含Ct1、Ct2，凹齿面的接触区为Ca，包含Ca1、Ca2。
[0031]以n＝2为例，在正车工况下，即主动弧齿锥齿轮1正转，当轴交角为θ1时，主动弧齿锥齿轮1的轮齿P凹齿面上的接触区Sa1与从动弧齿锥齿轮2的轮齿G的凸齿面上的接触区Ct1进行啮合传动；当轴交角为θ2时，轮齿P凹齿面上的接触区Sa2与轮齿G凸齿面上的接触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于多轴交角传动的弧齿锥齿轮副的构建方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一、根据齿轮啮合理论，分别构建轴交角为θ1、θ2
……
θn的正车工况齿面，其中，相啮合的主动弧齿锥齿轮(1)的凹齿面与从动弧齿锥齿轮(2)的凸齿面分别表示为ra1、ra1
……
ran和Rt1、Rt2
……
Rtn；步骤二、通过拟合轴交角为θ1、θ2
……
θn的凹齿面ra1、ra1
……
ran，得到主动弧齿锥齿轮1的综合凹齿面Ω1f；步骤三、通过拟合轴交角为θ1、θ2
……
θn的凸齿面Rt1、Rt2
……
Rtn，得到从动弧齿锥齿轮2的综合凸齿面Ω2r；步骤四、根据步骤一到三，构建轴交角为θ1、θ2
……
θn的反车工况齿面，并拟合得到主动弧齿锥齿轮(1)的综合凸齿面Ω1r和从动弧齿锥齿轮(2)的综合凹齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：何迪，陈忠敏，杨显发，张亚岐，赵应强，张永强，夏立峰，孙伟元，周天材，汪旭东，邹杭，吴中德，郭凯，原磊，
申请(专利权)人：四川建安工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：