一种渐开线斜齿轮制造技术

本实用新型专利技术提供了既可提高齿根抗疲劳强度、又基本不影响其抗冲击性能的渐开线斜齿轮，其特点是：该渐开线斜齿轮的轮齿两侧的齿廓压力角不相等，且压力角较大的齿面为啮合面，压力角较小的齿面为非啮合面。该齿轮为变位的、轮齿两侧齿廓曲面压力角不等的渐开线斜齿轮，其根据渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的生成特点，给出轮齿两侧齿廓曲面压力角不等的渐开线斜齿圆柱齿轮的设计思想，并推导出变位加工情况下，齿轮几何参数及尺寸的计算公式。相对于常规的渐开线斜齿圆柱齿轮，该新型渐开线斜齿圆柱齿轮具有承载能力大、体积小、质量轻、使用寿命长、噪声小等优点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及齿轮设计的
，具体是一种渐开线斜齿轮。
技术介绍
齿轮传动因具有功率大，效率高，寿命长等优点，而被广泛应用。其性能和质量的优劣最终影响到机器产品的质量高低，因此，为适应现代化大生产和科技的快速发展，要求齿轮传动的性能不断优化。尤其在近数十年以来，在齿轮的啮合理论、承载能力计算与试验、振动与噪声、新型齿轮传动等各方面，均有很大进展。轮齿形状不仅影响到齿轮副的运动特性，还影响到齿轮副的动力特性。为顺应现代化大生产的发展趋势，人们不断探究新型齿廓齿形。研究表明，增大齿轮的压力角可提高齿根弯曲疲劳强度。常用的渐开线斜齿圆柱齿轮，由于工作齿面、非工作齿面的承载情况和啮合状况的不同，如果同时增大齿轮两侧的压力角，将导致齿顶变薄，断齿的可能性增大， 即轮齿的抗冲击性能将下降。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种既能提高齿根抗疲劳强度、又基本不影响其抗冲击性能的渐开线斜齿轮。为解决上述技术问题，本技术提供了一种渐开线斜齿轮，其特点是该渐开线斜齿轮的轮齿两侧的齿廓压力角不相等，且压力角较大的齿面为啮合面，压力角较小的齿面为非啮合面。渐开线斜齿轮的非啮合侧齿廓曲面的形成以线段rb。为半径画出渐开线斜齿轮的第一基圆柱面，且存在第一发生面Q与第一基圆柱面相切，第一发生面Q上的第一线段KK 与第一基圆柱的轴线的夹角为β b。兴0，当第一发生面Q沿着第一基圆柱面做无滑动的纯滚动时，第一线段KK的轨迹即为渐开线斜齿轮的右侧齿面(非啮合侧齿廓曲面)；渐开线斜齿轮的啮合侧齿廓曲面的形成以线段rbd为半径做出渐开线斜齿轮的第二基圆柱面，其中，rb。/rbd = 1 1. 36 ；且存在第二发生面P与第二基圆柱面相切，第二发生面P上的第二线段MM与第二基圆柱的轴线的夹角为β bd兴0，当第二发生面P沿着第二基圆柱面做无滑动的纯滚动时，第二线段MM的轨迹即为渐开线斜齿轮的左侧齿面(啮合侧齿廓曲面)。本技术具有积极的效果(1)本技术的齿轮为变位的、轮齿两侧齿廓曲面压力角不等的渐开线斜齿轮，根据渐开线斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的生成特点，给出轮齿两侧齿廓曲面压力角不等的渐开线斜齿圆柱齿轮设计思想，并推导出变位加工情况下，齿轮几何参数及尺寸的计算公式。轮齿两侧齿廓压力角不等与现有技术相比，由图5可知，齿廓两边采用不等压力角时可减小齿轮的体积和重量。相对于常规的渐开线斜齿圆柱齿轮， 该新型渐开线斜齿圆柱齿轮具有承载能力大、体积小、质量轻、使用寿命长、噪声小等优点。 (2)本技术提出在斜齿轮轮齿的两侧使用压力角不等的齿廓曲面，并进行变位处理的方法。本技术的渐开线斜齿轮的特点是通过使用不同直径大小的基圆柱，在渐开线斜齿圆柱齿轮的两侧生成不同压力角的齿廓曲面；并根据工作需要设计出变位齿轮的几何尺寸。附图说明图1为本技术的渐开线斜齿轮的结构示意图；图2为图1中的渐开线斜齿轮的齿形图；图中的附图标记1一齿顶圆，2—分度圆，3—第一基圆柱面，4一齿根圆，5—第二基圆柱面，6—左侧齿面，7-右侧齿面；图3为图2中的渐开线斜齿轮的啮合侧齿廓曲面(也即左侧渐开线齿廓)的生成示意图；图4为图2中的渐开线斜齿轮的非啮合侧齿廓曲面(也即右侧渐开线齿廓)的生成示意图；图5为现有技术中的渐开线斜齿轮的齿形8和本技术的渐开线斜齿轮的齿形 9的对比示意图。具体实施方式见图1-2，本实施例的渐开线斜齿轮的齿形主要包括齿顶1、第二个基圆柱5生成的左侧齿面6、第一个基圆柱3生成的右侧齿面7及齿根4。齿轮工作时，压力角大的左侧齿面6参与啮合，压力角小的右侧齿面7不参与啮合。渐开线斜齿轮的非啮合侧齿廓曲面的形成以线段rb。为半径画出渐开线斜齿轮的第一基圆柱面，且存在第一发生面Q与第一基圆柱面相切，第一发生面Q上的第一线段KK 与第一基圆柱的轴线的夹角为β b。兴0，当第一发生面Q沿着第一基圆柱面做无滑动的纯滚动时，第一线段KK的轨迹即为渐开线斜齿轮的右侧齿面7 (非啮合侧齿廓曲面)；渐开线斜齿轮的啮合侧齿廓曲面的形成以线段rbd为半径做出渐开线斜齿轮的第二基圆柱面，其中，rb。/rbd = 1 1. 36 ；且存在第二发生面P与第二基圆柱面相切，第二发生面P上的第二线段MM与第二基圆柱的轴线的夹角为β bd兴0，当第二发生面P沿着第二基圆柱面做无滑动的纯滚动时，第二线段MM的轨迹即为渐开线斜齿轮的左侧齿面6 (啮合侧齿廓曲面)。渐开线斜齿轮的齿数、分度圆柱上的螺旋角、分度圆端面模数、分度圆法面模数、 啮合侧分度圆端面压力角、非啮合侧分度圆端面压力角、啮合侧分度圆法面压力角、非啮合侧分度圆法面压力角分别为ζ、β、mt、mn、 Q td、Q tc、Q nd、Q nc ；ζ的取值符合传动比要求及满足不根切原则；β = 8 20° ；mn的取值大小根据《齿轮手册》(机械工业出版社，2004-2第2版，中国版本图书馆CIP数字核字O000)第09768号)选定或根据需要自定；mt = mn/cos β 毫米；α td = atan (tan α nd/cos β )度；α tc = atan (tan α nc/cos β )度；anc = 20° ；α nd在满足不根切和轮齿抗冲击性能的前提下，满足45° > α nd > α n。> 14°。所述第二基圆柱面的半径& =IcMQftd毫米，其中d为渐开线斜齿轮的分度圆直径，“ 2 = ^!毫米。所述βΜ = atan(tan3 · cosaj 度，且 0 < βΜ < 90°。所述第一基圆柱面的半径、=IiMQTtc毫米。所述β bc = atan (tan β · cos α J，且 0 < β bc < 90°。所述啮合侧齿廓的法面齿顶高系数、非啮合侧齿廓的法面齿顶高系数、啮合侧齿廓的法面顶隙系数、非啮合侧齿廓的法面顶隙系数分别为/4d、/4e、C1、4，其中权利要求1.一种渐开线斜齿轮，其特征在于该渐开线斜齿轮的轮齿两侧的齿廓压力角不相等，且压力角较大的齿面为啮合面，压力角较小的齿面为非啮合面。2.根据权利要求1所述的渐开线斜齿轮，其特征在于该渐开线斜齿轮的齿数、分度圆柱上的螺旋角、分度圆端面模数、分度圆法面模数、啮合侧分度圆端面压力角、非啮合侧分度圆端面压力角、啮合侧分度圆法面压力角、非啮合侧分度圆法面压力角分别为ζ、β、mt、mn、α td> α tc> α nd> α nc ；Z的取值符合传动比要求及满足不根切原则； β = 8 20° ；mn的取值大小根据《齿轮手册》选定或根据需要自定； mt = mn/cos β 毫米； α td = atan (tan α nd/cos β )度； α tc = atan (tan α nc/cos β )度； anc、and 满足45° > a nd > anc> 14°。3.根据权利要求2所述的渐开线斜齿轮，其特征在于所述第二基圆柱面的半径 jζ-Jnri毫米，其中d为渐开线斜齿轮的分度圆直径，d = = 毫米。4.根据权利要求3所述的渐开线斜齿轮，其特征在于所述βbd = atan(tan3 · cosa td)度，且 0 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种渐开线斜齿轮，其特征在于：该渐开线斜齿轮的轮齿两侧的齿廓压力角不相等，且压力角较大的齿面为啮合面，压力角较小的齿面为非啮合面。

【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：实用新型
国别省市：32