塑料制圆锥齿轮制造技术

本发明专利技术提供了一种可提高齿根抗疲劳强度、又基本不影响其抗冲击性能的塑料制圆锥齿轮，其特点是：以rbd为半径做出啮合侧基圆锥面，且存在第一发生面与啮合侧基圆锥面相切，线段AD为第一发生面与啮合侧基圆锥面的切线。当第一发生面沿着啮合侧基圆锥面做无滑动的纯滚动时，点A的轨迹即为塑料制直齿圆锥齿轮的啮合侧齿廓曲面。以rbc为半径做出非啮合侧基圆锥面，且存在第二发生面与非啮合侧基圆锥面相切，线段BC为第二发生面与非啮合侧基圆锥面的切线。当第二发生面沿着非啮合侧基圆锥面做无滑动的纯滚动时，点B的轨迹即为塑料制直齿圆锥齿轮的非啮合齿廓曲面。本发明专利技术的齿轮分度圆模数与齿高模数不等，并使用大齿顶高系数的设计方法。

Plastic bevel gear

The invention provides a plastic cone gear can improve the anti fatigue strength and tooth root and did not affect the anti shock performance, its characteristic is: to make RBD as the radius of mesh side base conical surface, and the first occurrence of surface and the mesh side base cone tangent line AD for the first occurrence of surface and the mesh side base tangent cone surface. When the first occurrence surface rolls along the mesh side of the base cone surface without sliding, the trajectory of point A is the flank profile surface of the bevel gear made of plastic. With RBC as radius, the non meshing side of the base cone surface is obtained, and the second generating surface is tangent to the base cone surface of the non meshing side, and the line segment BC is second, the tangent of the base and the circular cone of the non meshing side. When the second face occurs along the non meshing side of the base cone surface without sliding, the trajectory of point B is the non meshing tooth surface of the bevel gear made of plastic. The gear modulus and tooth pitch circle of the invention and use of a large range of high modulus, high coefficient of top design method.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及齿轮设计的
，具体是一种塑料制圆锥齿轮。
技术介绍
自从20世纪30年代研制出纤维尼龙以来，塑料齿轮得到了广泛的应用。与金属齿轮相比，塑料齿轮因具有摩擦小、重量轻、噪声低、耐腐蚀、对加工误差不敏感等优点，而被广泛应用于纺织、印染、造纸、食品、汽车、仪器仪表等各个领域。圆锥齿轮机构可实现任意两相交角轴之间的运动和动力的传递。直齿圆锥齿轮又因易于设计、加工和安装，而在工程上广泛应用。研究表明，轮齿形状不仅影响到齿轮传动的运动特性，还将影响到齿轮传动的动力特性。常用的渐开线圆锥齿轮，其左右两侧齿廓形状是对称的。但是，当齿轮转动时，由于啮合侧与非啮合侧的润滑情况、啮合机理、承载能力的不同，导致齿轮传动系统的传动性能不能达到最佳。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可提高圆锥齿轮的传动性能的塑料制圆锥齿轮。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种塑料制圆锥齿轮，其特点是齿廓曲面生成原理如下以rbd为底面半径做出塑料制圆锥齿轮的啮合侧基圆锥面，且存在第一发生面 Q与所述啮合侧基圆锥面相切，第一发生面Q与所述啮合侧基圆锥面相切时形成线段AD，其中，点A处于啮合侧基圆锥底面上，点D为啮合侧基圆锥的顶点；当第一发生面Q沿着所述啮合侧基圆锥面做无滑动的纯滚动时，点A的轨迹AA1即为塑料制圆锥齿轮的啮合侧齿廓曲面；以rb。为底面半径做出塑料制圆锥齿轮的非啮合侧基圆锥面，且存在第二发生面P与所述非啮合侧基圆锥面相切，第二发生面P与所述非啮合侧基圆锥面相切时形成线段BC， 其中，点B处于非啮合侧基圆锥底面上，点C为非啮合侧基圆锥的顶点；当第二发生面P沿着所述非啮合侧基圆锥面做无滑动的纯滚动时，点B的轨迹即为塑料制圆锥齿轮的非啮合侧齿廓曲面。本专利技术具有积极的效果(1)为了尽一步提高圆锥齿轮的传动性能，本专利技术提出在塑料制直齿圆锥齿轮轮齿的两侧采用不同的压力角、变模数、大齿顶高系数的设计方法。(2)本专利技术的塑料制圆锥齿轮的特点是i)通过使用不同底面直径大小的基圆锥，在塑料制直齿圆锥齿轮的轮齿两侧产生压力角不等的齿面曲线；与现有技术相比，由图 4可知，本专利技术的齿廓两边采用不等压力角时可减小齿轮的体积和重量。ii)采用大齿顶高系数；iii)齿轮分度圆的模数为m，齿高部位的模数为m'，且m>m'。该塑料制圆锥齿轮两侧齿面的压力角不等，并取大压力角齿面做为啮合面，小压力角齿面做为非啮合面。(3)本专利技术专利根据塑料制渐开线直齿圆锥齿轮齿廓曲面的生成特点，结合变压力角、变模数、变齿顶高系数的特性，给出塑料制变压力角、变模数、大齿顶高系数直齿圆锥齿轮的设计思想，并推导出齿轮几何参数及尺寸的计算公式。(4)本专利技术与现有的金属制渐开线直齿圆锥齿轮相比，具有振动小、噪声低、成型容易、耐腐蚀等优点。本专利技术与现有的塑料制直齿圆锥齿轮相比，具有承载能力大、体积小、 重量轻、寿命长等优点。由于塑料齿轮应用前景广阔，该专利技术具有巨大的社会和经济效益。附图说明图1为本专利技术的塑料制圆锥齿轮的外形结构示意图；图2为本专利技术的塑料制圆锥齿轮的大端齿形图；图中的附图标记1—齿顶圆， 2—分度圆，3-齿根圆，4-啮合齿面，5-非啮合齿面；图3为本专利技术的塑料制圆锥齿轮的啮合侧齿廓曲面的生成示意图；图4为本专利技术的塑料制圆锥齿轮的非啮合侧齿廓曲面的生成示意图5为现有技术中的塑料制圆锥齿轮的齿形8和本专利技术的塑料制圆锥齿轮的齿形9的对比示意图。具体实施例方式见图1-2，本实施例的塑料制圆锥齿轮的齿形主要包括齿顶1、齿根3、啮合侧齿廓 4、非啮合侧齿廓5 (大、小端齿形结构相同)。齿廓曲面生成原理如下以rbd为底面半径做出塑料制圆锥齿轮的啮合边基圆锥面，且存在第一发生面Q与所述啮合侧基圆锥面相切，第一发生面Q与所述啮合侧基圆锥面相切时形成线段AD，其中， 点A处于啮合侧基圆锥底面上，点D为啮合侧基圆锥的顶点；当第一发生面Q沿着所述啮合侧基圆锥面做无滑动的纯滚动时，点A的轨迹AA1即为塑料制圆锥齿轮的啮合侧齿廓曲面。以rb。为底面半径做出塑料制圆锥齿轮的非啮合侧基圆锥面，存在第二发生面P与所述非啮合侧基圆锥面相切，第二发生面P与所述非啮合侧基圆锥面相切时形成线段BC， 其中，点B处于非啮合侧基圆锥底面上，点C为非啮合侧基圆锥的顶点；当第二发生面P沿着所述非啮合侧基圆锥面做无滑动的纯滚动时，点B的轨迹BB1即为塑料制圆锥齿轮的非啮合侧齿廓曲面。该圆锥齿轮的齿数、大端分度圆模数、大端齿高模数、啮合侧大端分度圆压力角、 非啮合侧大端分度圆压力角分别为z、m、m'、ad、α。；ζ的取值符合传动比要求;m、m'的取值大小根据《齿轮手册》选取或根据需要自定；α。= 14° 四° ;ad满足45° > ad > ac。所述ΓΜ=|·α^ 毫米，其中d为圆锥齿轮大端分度圆直径，d = m*Z毫米，所述rbc =·^·.⑶Sac毫米。所述啮合侧齿廓曲面大端的齿顶高系数、所述非啮合侧齿廓曲面大端的齿顶高系数、所述啮合侧齿廓曲面大端的顶隙系数、所述非啮合侧齿廓曲面大端的顶隙系数分另1J 为 /4、 h:c、 cl > c* ,贝U h:d = 0.85 ~ 1.0 , 1.0 < ^c < 1.4 , cd =0.3- 0.45 ,氺ΛΛΛCc = ^ad +cd ~ ^ac °所述啮合侧齿廓曲面大端的齿顶高、所述非啮合侧齿廓曲面大端的齿顶高、所述啮合侧齿廓曲面大端的齿根高、所述非啮合侧齿廓曲面大端的齿根高分别为had、ha。、hfd、 hfc，贝U had = 毫米，hac = 毫米，hfd = (had毫米，hfc = (h:c + c:)m’毫米。所述啮合侧齿廓曲面大端的齿顶圆直径、所述啮合侧齿廓曲面大端的齿根圆直径、所述非啮合侧齿廓曲面大端的齿根圆直径分别为da、dfd、df。，则da = d+2hadcos δ毫米， dfd = d-2hfdcos δ 毫米，dfc = d_2hfccos δ 毫米。以等顶隙、两轴交角为90°的圆锥齿轮传动为例，取圆锥齿轮大端参数为标准值， 给出塑料制变压力角、变模数、大齿顶高系数直齿圆锥齿轮传动的几何参数及尺寸计算公式。表 权利要求1.一种塑料制圆锥齿轮，其特征在于以rbd为底面半径做出塑料制圆锥齿轮的啮合侧基圆锥面，且存在第一发生面与所述啮合侧基圆锥面相切，第一发生面与所述啮合侧基圆锥面相切时形成线段AD，其中，点A处于啮合侧基圆锥底面上，点D为啮合侧基圆锥的顶点；当第一发生面沿着所述啮合侧基圆锥面做无滑动的纯滚动时，点A的轨迹AA1即为塑料制圆锥齿轮的啮合侧齿廓曲面；以rb。为底面半径做出塑料制圆锥齿轮的非啮合侧基圆锥面，其中rb。/rbd=l 1.36， 且存在第二发生面与所述非啮合侧基圆锥面相切，第二发生面与所述非啮合侧基圆锥面相切时形成线段BC，其中，点B处于非啮合侧基圆锥底面上，点C为非啮合侧基圆锥的顶点； 当第二发生面沿着所述非啮合侧基圆锥面做无滑动的纯滚动时，点B的轨迹BB1即为塑料制圆锥齿轮的非啮合侧齿廓曲面。2.根据权利要求1所述的塑料制圆锥齿轮，其特征在于该圆锥齿轮的齿数、大端分度圆模数、大端齿高模数、啮合侧大端分度圆压力角、非啮合侧大端分度圆压力角分别为z、 m、m'、本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种塑料制圆锥齿轮，其特征在于：以ｒｂｄ为底面半径做出塑料制圆锥齿轮的啮合侧基圆锥面，且存在第一发生面与所述啮合侧基圆锥面相切，第一发生面与所述啮合侧基圆锥面相切时形成线段ＡＤ，其中，点Ａ处于啮合侧基圆锥底面上，点Ｄ为啮合侧基圆锥的顶点；当第一发生面沿着所述啮合侧基圆锥面做无滑动的纯滚动时，点Ａ的轨迹ＡＡ１即为塑料制圆锥齿轮的啮合侧齿廓曲面；以ｒｂｃ为底面半径做出塑料制圆锥齿轮的非啮合侧基圆锥面，其中：ｒｂｃ／ｒｂｄ＝１～１．３６，且存在第二发生面与所述非啮合侧基圆锥面相切，第二发生面与所述非啮合侧基圆锥面相切时形成线段ＢＣ，其中，点Ｂ处于非啮合侧基圆锥底面上，点Ｃ为非啮合侧基圆锥的顶点；当第二发生面沿着所述非啮合侧基圆锥面做无滑动的纯滚动时，点Ｂ的轨迹ＢＢ１即为塑料制圆锥齿轮的非啮合侧齿廓曲面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李秀莲，王贵成，赵景波，朱福先，王志，周金宇，
申请(专利权)人：江苏技术师范学院，
类型：发明
国别省市：32