專利名稱：分體式齒輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳動部件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分體式齒輪。
背景技術(shù)：
齒輪作為一種成熟的傳動部件被廣泛的應(yīng)用于各種機械設(shè)備的傳動系 統(tǒng)。目前人們采用的齒輪結(jié)構(gòu)一般為整體式，其具有容易加工、精度高的特 點，但是齒輪采用優(yōu)質(zhì)低合金鋼制作，需要經(jīng)熱處理滲碳淬火獲得一定的抗 沖擊、耐磨損和韌性等特性，而根據(jù)齒輪的性能要求，僅僅齒圈和齒面的要 求較高，采用整體結(jié)構(gòu)不僅浪費優(yōu)質(zhì)鋼材，還給齒輪加工和熱處理帶來諸多 不便。因此我公司在過去生產(chǎn)減速器中較大的齒輪，很多都是采用鑲齒圈結(jié)
構(gòu)的，即齒輪做成齒圈l (圖3),內(nèi)有輪轂2與軸，輪轂2與齒圈1之間采 用騎縫釘5固定的。但是經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用騎縫釘5固定齒圈1和輪轂2，齒 圈2在熱處理前，在騎縫釘5處要涂抹滲碳保護層，或滲碳后，淬火前在鉆 騎縫釘5的位置處把滲碳層加工掉，以免淬火后不能加工騎縫釘5。這樣加工 的工藝，熱處理周期長、工時多、費用高；而且在騎縫釘5處的淬火硬度與 齒圈1其他處的硬度差別很大；用騎縫釘5來固定齒圈5，齒輪在工作時，騎 縫釘5會給齒圈l一個向外漲的擠壓力，易使齒圈l變形。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、 加工方便、不易變形、使用壽命長、成本較低的分體式齒輪。所述的分體式齒輪，其特征在于包括設(shè)有安裝軸孔的輪轂，及鑲接于輪 轂外的齒圈，所述輪轂、齒圈的端面結(jié)合處通過設(shè)置于輪轂的端面鍵固定連 接。
所述的分體式齒輪，其特征在于輪轂兩側(cè)邊緣處分別設(shè)置有一組圓周均 布輪轂鍵槽，所述端面鍵通過設(shè)置的緊固件固定連接在輪轂鍵槽內(nèi)，齒圈內(nèi) 側(cè)相應(yīng)配合設(shè)置鍵槽凹口。
所述的分體式齒輪，其特征在于輪轂兩側(cè)分別設(shè)置的輪轂鍵槽相互交錯 均布設(shè)置。
所述的分體式齒輪，其特征在于端面鍵通過設(shè)置的緊固螺釘固定在輪轂 鍵槽內(nèi)。
所述的分體式齒輪，其特征在于端面鍵固定連接后外表面與輪轂、齒圈 的側(cè)面平齊。
所述的分體式齒輪，其特征在于輪轂兩側(cè)分別設(shè)置的輪轂鍵槽均為6個。 本發(fā)明把齒輪改為鑲齒圈結(jié)構(gòu)，齒圈與輪轂聯(lián)接用端面鍵固定，且端面
鍵固定于輪轂，既解決了熱處理周期長、齒圈硬度不均的問題，又根本的解
決了因騎縫螺釘引起的齒圈受力后變形的問題。


圖1為本分體式齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的A-A剖視圖3為普通分體式齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、齒圈；2、輪轂；2a、輪轂鍵槽；3、端面鍵；4、緊固螺釘；5、 騎縫釘。
具體實施例方式
以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步說明
如圖l、圖2所示，本分體式齒輪，包括設(shè)有安裝軸孔的輪轂2，及鑲接 于輪轂2外的齒圈1，輪轂2兩側(cè)邊緣處分別設(shè)置有一組圓周均布輪轂鍵槽 2a，齒圈1內(nèi)側(cè)相應(yīng)配合設(shè)置鍵槽凹口，輪轂鍵槽2a內(nèi)通過設(shè)置的緊固螺釘 4將端面鍵3固定連接在上述輪轂2、齒圈1的端面結(jié)合處。本產(chǎn)品中，輪轂， 2兩側(cè)分別設(shè)置的輪轂鍵槽2a均為6個，且兩側(cè)的輪轂鍵槽2a相互交錯均布 設(shè)置。端面鍵3固定連接后外表面與輪轂2、齒圈1的側(cè)面平齊。
本發(fā)明中，創(chuàng)新性使用端面鍵3固定連接輪轂2、齒圈l，將端面鍵3固 定在輪轂2的邊沿處，如圖2，采用內(nèi)六角緊固螺釘4把端面鍵3牢牢的固定 在輪轂鍵槽2a中。緊固螺釘4即起到了固定端面鍵3的作用，又起到了由于 斜齒輪引起的軸向力，防止端面鍵3沿軸向串動的作用。
而現(xiàn)有技術(shù)，輪轂2與齒圈l之間采用騎縫釘5固定的，如圖3。在對齒 圈l進行熱處理時，還要對騎縫釘5處做單獨處理，加工費時，費用高，且 在齒輪工作時，騎縫釘會5給齒圈l一個向外漲的擠壓力，易使齒圈l變形， 造成齒輪的使用壽命較低。本發(fā)明中，使用端面鍵3固定齒圈1和輪轂2的 聯(lián)接，不但省去了上述對連接處的單獨熱處理工序，減少加工時間，降低成 本；而且端面鍵3使齒圈l受力只在齒圈圓的切向位置，沒有分力漲齒圈， 有效的解決了齒圈1變形的問題。使得本發(fā)明的分體式齒輪具有加工方便、 成本較低、不易變形、使用壽命長的優(yōu)點。
下面，以我公司多面體16ft減速機輸出齒輪為例，對應(yīng)用端面鍵固定鑲齒 圈的受力及強度計算一. 已知條件
(D輸入最大電動機功率396KW Q)電機輸入理論轉(zhuǎn)速 1500r/min Q)減速機傳動比 50: 1 ④齒輪分度圓直徑 d2=687.6mra 鑲齒輪圈內(nèi)徑 4> 590mm 6)齒輪螺旋角 3=13°
二. 減速器的輸出轉(zhuǎn)速為
15O0r/min
n=50 =30r/min
三. 減速器輸出扭矩為
9SS0XP 9SS0X396
Tl= n = 30 n . m=126060 n . m 式中P-輸入功率(KW)
n-輸出轉(zhuǎn)速(r/min)
四. 驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)動的切向力
Fi= d2 =S87.s N=366666.6N 式中d2-齒輪分度圓直徑(mm)
Tl-減速器輸出扭矩(N . m)
五. 因齒輪螺旋角產(chǎn)生的軸向力
Fx=Fl X tan 3 =366666. 6X0. 231N=84651. 6N
六. 端面鍵的擠壓強度16#機鑲齒圈齒輪，設(shè)計為兩個端面共計12個端面鍵，每個端面6個端 面鍵，并且兩端面錯開分布。 O鍵寬 45 O厚 25
③ 鍵與輪轂的接觸高度為12mm
④ 擠壓許用強度為o卯K180N](鍵經(jīng)熱處理后，硬度為21 23HRC)
旦《
0 p二DKL o pp
式中D-鑲齒輪圈內(nèi)徑(mra)
K-鍵與輪轂的接觸高度(mm)
L-鍵的工作長度(mm)
opp-鍵的擠壓許用應(yīng)力(MPa)
七. 計算端面鍵抗剪強度
許用抗剪強度為tp=[60N]
2T 一 -《T
2X1260SOX1O00 =590X45X25X(12+2X1.5)^=42, 2N— *P
式中b-鍵的寬度(mm)
tp-鍵聯(lián)接的許用剪應(yīng)力(MPa)
八. 計算端面鍵用螺釘?shù)闹睆絛小徑 齒輪兩面共計12個端面鍵(單面6個)① 計算6個螺釘所承受的總拉力-
PE= (Ko+KC) P= (2+0.25) X84651.6N=190466. IN 式中Ko -預(yù)緊系數(shù)，査表5-1-54 (《機械設(shè)計手冊》化學(xué)工業(yè)出 版社)取1(0=2 KC -螺釘相對剛度系數(shù)，查表5-1-55;取KC:0.25
② 計算螺釘?shù)脑S用拉應(yīng)力o lp (MPa):
。s =^N = 386.6N
式中os-材料的屈服極限(MPa)査表5-1-63，螺釘?shù)谋ＷC載荷 (GB/T3098. 1-2000)，選取8.8級螺釘M14X1.5， Sp=72500/125=580，設(shè)Sp" o s ③計算螺釘直徑d小徑
d小徑=
1.66 X Ps
6XGlp N
L.66 X 190466
-nun = 11.67mm
6 X 386.6
式中6-數(shù)字6是同時6個螺釘受拉力。
取螺釘為M14X1.5。
九.校核螺釘拉伸強度ot
13xPy1.3X190466 卄 1 6 XAS 6x 3.14 X (12.37)2
343N〈386. 6N 即o 1< o lp 校核合格 十.計算端面鍵螺釘過孔臺階的剪切強度t
螺釘應(yīng)用重型彈簧墊圈防松，M14的彈簧墊圈外徑為d=23.8mm選[T] = [50N/mm2]
O)計算一個螺釘承載的軸向力
Fs = + = ~~;~~ M = 14108.6N
O驗算螺釘過孔的抗剪強度
<formula>formula see original document page 9</formula>
在以上的計算中我們使用的安全系數(shù)都是很高和很可靠的。例如Sp^ o s 中Sp是規(guī)定的可靠載荷，我們在計算中把它作為o s來計算的。
權(quán)利要求
1.分體式齒輪，其特征在于包括設(shè)有安裝軸孔的輪轂(2)，及鑲接于輪轂(2)外的齒圈(1)，所述輪轂(2)、齒圈(1)的端面結(jié)合處通過設(shè)置于輪轂(2)的端面鍵(3)固定連接。
2. 如權(quán)利要求書1所述的分體式齒輪，其特征在于輪轂(2)兩側(cè)邊緣 處分別設(shè)置有一組圓周均布輪轂鍵槽(2a)，所述端面鍵(3)通過設(shè)置的緊 固件固定連接在輪轂鍵槽(2a)內(nèi)，齒圈(1)內(nèi)側(cè)相應(yīng)配合設(shè)置鍵槽凹口。
3. 如權(quán)利要求書2所述的分體式齒輪，其特征在于輪轂(2)兩側(cè)分別 設(shè)置的輪轂鍵槽(2a)相互交錯均布設(shè)置。
4. 如權(quán)利要求書2所述的分體式齒輪，其特征在于端面鍵(3)通過設(shè) 置的緊固螺釘(4)固定在輪轂鍵槽(2a)內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求書2所述的分體式齒輪，其特征在于端面鍵(3)固定連 接后外表面與輪轂(2)、齒圈(1)的側(cè)面平齊。
6. 如權(quán)利要求書3所述的分體式齒輪，其特征在于輪轂(2)兩側(cè)分別 設(shè)置的輪轂鍵槽(2a)均為6個。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種分體式齒輪，屬于傳動部件技術(shù)領(lǐng)域。所述的分體式齒輪，其特征在于包括設(shè)有安裝軸孔的輪轂，及鑲接于輪轂外的齒圈，所述輪轂、齒圈的端面結(jié)合處通過設(shè)置于輪轂的端面鍵固定連接。本發(fā)明把齒輪改為鑲齒圈結(jié)構(gòu)，齒圈與輪轂聯(lián)接用端面鍵固定，且端面鍵固定于輪轂，既解決了熱處理周期長、齒圈硬度不均的問題，又根本的解決了因騎縫螺釘引起的齒圈受力后變形的問題，具有結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、不易變形、使用壽命長、成本較低的優(yōu)點。
文檔編號F16H55/17GK101614274SQ20091010131
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者程 方, 越 方, 高英霞 申請人:杭州星河傳動機械研究院有限公司