一种具有高固有频率的斜齿轮制造技术

本申请公开了一种具有高固有频率的斜齿轮，该斜齿轮的辐板部包括内环体、承托体和辐板体，辐板体内缘连接内环体，外缘连接承托体，并沿周向均布有若干通孔；该斜齿轮还在辐板部下方设置有沿周向均布的若干加强梁，加强梁内端连接内环体，外端连接承托体，并通过至少一个连接柱与辐板体的下表面连接。采用上述技术方案，能够在满足对齿轮应力要求的前提下有效地提高固有频率以降低共振现象的发生。地提高固有频率以降低共振现象的发生。地提高固有频率以降低共振现象的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高固有频率的斜齿轮


[0001]本申请涉及齿轮传动
，具体涉及一种具有高固有频率的斜齿轮。

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。
[0003]为此，现有技术中着重对轻量化进行考虑，参照图1，图1示出了现有技术中一种轻量化斜齿轮的结构，其中a图为该斜齿轮的正面，b图为该斜齿轮的背面。该斜齿轮主要包括彼此连为一体的轴连接部01、幅板部02和斜齿部(未示出)，其中斜齿部背离齿顶的下表面呈锥环形，幅板部02包括内环体024、承托体022和幅板021，辐板021上沿周向均布有通孔023，该些通孔023的内端至外端相对该斜齿轮的径向倾斜一定角度，因此该些通孔023并非对称形状；此外，在辐板部02的背面对应于承托体022的位置还沿周向均布有沉槽024，每个沉槽024均与一个通孔023对应且相接。
[0004]上述现有技术所提供的齿轮能够在一定程度上降低齿轮辐板质量，但是其对齿轮固有频率的提升效果不明显，这就导致在齿轮使用过程中出现较为强烈的共振、噪声，影响齿轮运行的稳定性。

技术实现思路

[0005]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，提供一种具有高固有频率的斜齿轮，其能够在满足对齿轮应力要求的前提下有效地提高固有频率以降低共振现象的发生。
[0006]为达成上述目的，采用如下技术方案：
[0007]一种具有高固有频率的斜齿轮，包括彼此连为一体的轴连接部、辐板部和斜齿部，所述斜齿部背离齿顶的下表面呈锥环面，还包括若干加强梁和连接柱；所述辐板部包括内环体、承托体和辐板体；所述内环体呈绕所述斜齿轮的转动轴线的圆环状，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；所述辐板体的内缘连接所述内环体，其外缘连接所述承托部，且其上沿周向均布有若干通孔；各所述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，且每一所述通孔的对称线均沿所述斜齿轮的径向延伸；各所述加强梁沿所述斜齿轮的径向延伸并沿周向均布于所述辐板体下方，每一所述加强梁在所述投影面上均在所述斜齿轮的周向上位于两相邻的通孔的
中间；每一所述加强梁均通过至少一所述连接柱与所述辐板体的下表面连接，所述连接柱与所述幅板体的连接位置位于其所对应的加强梁所对应的两相邻的通孔之间。
[0008]进一步的，所述幅板体包括绕所述转动轴线呈圆环状的内环部和辐条部；所述内环部的内缘与所述内环体连接，其外缘与所述辐条部内缘连接；所述辐条部外缘与所述承托部内缘连接，且其上设有所述通孔；所述内环部在所述幅板部上表面和下表面之间形成有绕所述转动轴线呈圆环状的空腔。
[0009]进一步的，所述承托体对应于承托部的下表面凹陷设有沿周向均布的若干沉槽；每一所述沉槽均与一所述通孔对应并相接。
[0010]进一步的，每一所述加强梁均通过两个所述连接柱与所述幅板体的下表面连接，该两连接柱沿所述斜齿轮的径向布设，且由下至上向外倾斜延伸。
[0011]进一步的，所述通孔在所述投影面上由第一弧线段、第一直线段、第二弧线段、第三弧线段、第四弧线段和第二直线段首尾相接围绕形成；所述第一弧线段和第三弧线段沿径向分布，且二者分别由所述内环部的辐条部的内缘和外缘形成；所述第一直线段和第二直线段沿周向分布，且二者均沿径向延伸；所述第二弧线段、第四弧线段均为朝向所述通孔内部弯曲且曲率相同的弧线段；所述第三弧线段与所述承托部的内缘面重合。
[0012]进一步的，所述沉槽在所述投影面上由第三直线段、第五弧线段、第四直线段首尾相接围绕形成；所述第三直线段内端与该沉槽所对应的通孔的第一直线段外端相接，所述第四直线段内端与该沉槽所对应的通孔的第二直线段外端相接；所述第五弧线段朝向与该沉槽所对应的通孔内部弯曲，且其半径大于所述第一弧线段的半径。
[0013]进一步的，所述加强梁在所述投影面上包括第六弧线段、第五直线段、第七弧线段、第八弧线段、第九弧线段、第六直线段和第十弧线段；所述第五直线段和第六直线段分别为所述加强梁在周向上的两侧边缘，二者朝向所述斜齿轮中心的延长线相交于所述转动轴线；所述第六弧线段、第十弧线段外端分别与所述第五直线段和第六直线段的内端相接，内端均与所述内环体的外缘面相接，且二者均朝向与其距离最近的另一加强梁弯曲；所述第七弧线段、第九弧线段内端分别与所述第五直线段和第六直线段的外端相接，外端均与所述外周部的内缘面相接，且二者均朝向与其距离最近的另一加强梁弯曲；所述第八弧线段与所述外周部的内缘面重合；所述加强梁的上表面、下表面与过所述转动轴线且位于两相邻的通孔中间的第一竖截面相交形成第七直线段、第八直线段，所述第七直线段和第八直线段平行，且二者均相对所述转动轴线由内至外向上倾斜。
[0014]进一步的，所述空腔的腔壁与过所述第一竖截面相交形成首尾相接的第九直线段、第十一弧线段、第十直线段、第十二弧线段、第十一直线段、第十三弧线段、第十二直线段、第十四弧线段；所述第九直线段位于所述内环体的外缘面；所述第十直线段平行于所述内环部的上表面；所述第十一直线段平行于所述第九直线段；所述第十二直线段平行于所述内环部的下表面；所述第十一弧线段、第十二弧线段、第十三弧线段和第十四弧线段均朝向所述空腔的内部弯曲。
[0015]进一步的，所述辐条部和承托部的下表面与所述第一竖截面相交形成第十五弧线段；所述内环部的下表面与所述第一竖截面相交形成第十三直线段；所述第十五弧线段的内端与所述第十三直线段的外端相接，外端与所述外周部的内缘面相接，且其朝向所述斜齿轮的下方弯曲；所述第十三直线段的内端与所述内环体的外缘面相接，且其相对所述转
动轴线由内至外向上倾斜；所述内环部的外缘面与过转动轴线的第二竖截面相交形成第十四直线段，所述第二竖截面与所述通孔的对称线重合，所述第十四直线段与所述转动轴线平行；所述幅板部对应于幅板体和内环体的上表面与所述第一竖截面相交形成第十五直线段，其垂直于所述转动轴线；所述承托部的上表面、下表面与所述第二竖截面相交形成第十六直线段和第一交线，所述第一交线由内至外依次包括第十七直线段、第十八直线段和部分的所述第十五弧线段；所述第十六直线段与所述第十七直线段平行，且二者均相对所述转动轴线由内至外向下倾斜；所述第十八直线段上端与所述第十七直线段的外端相接，下端与所述第十五弧线段相接，且其平行于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高固有频率的斜齿轮，包括彼此连为一体的轴连接部(1)、辐板部(2)和斜齿部(3)，所述斜齿部(3)背离齿顶的下表面呈锥环面，其特征是，还包括若干加强梁(4)和连接柱(5)；所述辐板部(2)包括内环体(6)、承托体(7)和辐板体(8)；所述内环体(6)呈绕所述斜齿轮的转动轴线的圆环状，并围设于所述轴连接部(1)外；所述承托体(7)具有用于承托所述斜齿部(3)下表面并绕所述转动轴线呈圆环状的承托部(9)，并具有沿所述转动轴线由所述承托部(9)外缘背离所述斜齿部(3)延伸的外周部(10)；所述辐板体(8)的内缘连接所述内环体(6)，其外缘连接所述承托部(9)，且其上沿周向均布有若干通孔(11)；各所述通孔(11)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，且每一所述通孔(11)的对称线(15)均沿所述斜齿轮的径向延伸；各所述加强梁(4)沿所述斜齿轮的径向延伸并沿周向均布于所述辐板体(8)下方，每一所述加强梁(4)在所述投影面上均在所述斜齿轮的周向上位于两相邻的通孔(11)的中间；每一所述加强梁(4)均通过至少一所述连接柱(5)与所述辐板体(8)的下表面连接，所述连接柱(5)与所述幅板体的连接位置位于其所对应的加强梁(4)所对应的两相邻的通孔(11)之间。2.如权利要求1所述的一种具有高固有频率的斜齿轮，其特征是，所述幅板体包括绕所述转动轴线呈圆环状的内环部(12)和辐条部(13)；所述内环部(12)的内缘与所述内环体(6)连接，其外缘与所述辐条部(13)内缘连接；所述辐条部(13)外缘与所述承托部(9)内缘连接，且其上设有所述通孔(11)；所述内环部(12)在所述幅板部上表面和下表面之间形成有绕所述转动轴线呈圆环状的空腔(16)。3.如权利要求2所述的一种具有高固有频率的斜齿轮，其特征是，所述承托体(7)对应于承托部(9)的下表面凹陷设有沿周向均布的若干沉槽(14)；每一所述沉槽(14)均与一所述通孔(11)对应并相接。4.如权利要求3所述的一种具有高固有频率的斜齿轮，其特征是，每一所述加强梁(4)均通过两个所述连接柱(5)与所述幅板体的下表面连接，该两连接柱(5)沿所述斜齿轮的径向布设，且由下至上向外倾斜延伸。5.如权利要求4所述的一种具有高固有频率的斜齿轮，其特征是，所述通孔(11)在所述投影面上由第一弧线段(21)、第一直线段(31)、第二弧线段(22)、第三弧线段(23)、第四弧线段(24)和第二直线段(32)首尾相接围绕形成；所述第一弧线段(21)和第三弧线段(23)沿径向分布，且二者分别由所述内环部(12)的辐条部(13)的内缘和外缘形成；所述第一直线段(31)和第二直线段(32)沿周向分布，且二者均沿径向延伸；所述第二弧线段(22)、第四弧线段(24)均为朝向所述通孔(11)内部弯曲且曲率相同的弧线段；所述第三弧线段(23)与所述承托部(9)的内缘面重合。6.如权利要求5所述的一种具有高固有频率的斜齿轮，其特征是，所述沉槽(14)在所述投影面上由第三直线段(33)、第五弧线段(25)、第四直线段(34)首尾相接围绕形成；所述第三直线段(33)内端与该沉槽(14)所对应的通孔(11)的第一直线段(31)外端相接，所述第四直线段(34)内端与该沉槽(14)所对应的通孔(11)的第二直线段(32)外端相接；所述第五弧线段(25)朝向与该沉槽(14)所对应的通孔(11)内部弯曲，且其半径大于所述第一弧线段(21)的半径。
7.如权利要求6所述的一种具有高固有频率的斜齿轮，其特征是，所述加强梁(4)在所述投影面上包括第六弧线段(26)、第五直线段(35)、第七弧线段(27)、第八弧线段(28)、第九弧线段(29)、第六直线段(36)和第十弧线段(210)；所述第五直线段(35)和第六直线段(36)分别为所述加强梁(4)在周向上的两侧边缘，二者朝向所述斜齿轮中心的延长线相交于所述转动轴线；所述第六弧线段(26)、第十弧线段(210)外端分别与所述第五直线段(35)和第六直线段(36)的内端相接，内端均与所述内环体(6)的外缘面相接，且二者均朝向与其距离最近的另一加强梁(4)弯曲；所述第七弧线段(27)、第九弧线段(29)内端分别与所述第五直线段(35)和第六直线段(36)的外端相接，外端均与所述外周部(10)的内缘面相接，且二者均朝向与其距离最近的另一加强梁(4)弯曲；所述第八弧线段(28)与所述外周部(10)的内缘面重合；所述加强梁(4)的上表面、下表面与过所述转动轴线且位于两相邻的通孔(11)中间的第一竖截面相交形成第七直线段(37)、第八直线段(38)，所述第七直线段(37)和第八直线段(38)平行，且二者均相对所述转动轴线由内至外向上倾斜。8.如权利要求7所述的一种具有高固有频率的斜齿轮，其特征是，所述空腔(16)的腔壁与过所述第一竖截面相交形成首尾相接的第九直线段(39)、第十一弧线段(211)、第十直线段(310)、第十二弧线段(212)、第十一直线段(311)、第十三弧线段(213)、第十二直线段(312)、第十四弧线段(214)；所述第九直线段(39)位于所述内环体(6)的外缘面；所述第十直线段(310)平行于所述内环部(12)的上表面；所述第十一直线段(311)平行于所述第九直线段(39)；所述第十二直线段(312)平行于所述内环部(12)的下表面；所述第十一弧线段(211)、第十二弧线段(212)、第十三弧线段(213)和第十四弧线段(214)均朝向所述空腔(16)的内部弯曲。9.如权利要求8所述的一种具有高固有频率的斜齿轮，其特征是，所述辐条部(13)和承托部(9)的下表面与所述第一竖截面相交形成第十五弧线段(215)；所述内环部(12)的下表面与所述第一竖截面相交形成第十三直线段(313)；所述第十五弧线段(215)的内端与所述第十三直线段(313)的外端相接，外端与所述外周部(10)的内缘面相接，且其朝向所述斜齿轮的下方弯曲；所述第十三直线段(313)的内端与所述内环体(6)的外缘面相接，且其相对所述转动轴线由内至外向上倾斜；所述内环部(12)的外缘面与过转动轴线的第二竖截面相交形成第十四直线段(314)，所述第二竖截面与所述通孔(11)的对称线(15)重合，所述第十四直线段(314)与所述转动轴线平行；所述幅板部对应于幅板体和内环体(6)的上表面与所述第一竖截面相交形成第十五直线段(315)，其垂直于所述转动轴线；所述承托部(...

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