專利名稱：一種并聯(lián)齒輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種并聯(lián)齒輪，還涉及一種行星減速器的并聯(lián)行星輪，屬于機(jī)械零件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
齒輪在傳動過程中承受的荷載沿齒寬方向的分布是不均勻的，即存在偏載現(xiàn)象， 導(dǎo)致齒輪沿齒寬方向的應(yīng)力分布也不均勻，最大應(yīng)力值位于齒輪首先進(jìn)入嚙合的一端，而另一端的應(yīng)力值最小，并且齒輪寬度越大，偏載現(xiàn)象越嚴(yán)重。偏載現(xiàn)象導(dǎo)致齒輪特別是首先進(jìn)入嚙合的一端易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞，發(fā)生裂紋、甚至斷齒現(xiàn)象，極大地降低齒輪的承載力，也是導(dǎo)致齒輪失效的重要原因之一?，F(xiàn)有齒輪設(shè)計中為減小偏載現(xiàn)象，一般將齒輪的長徑比設(shè)計為較小值，即通過減少齒輪寬度來減小偏載現(xiàn)象，但齒輪寬度本身較小，且受到結(jié)構(gòu)裝配和承載力的限制，尺寸改變非常有限，對減少偏載現(xiàn)象的作用也同樣非常有限，因而減少齒輪寬度不能從根本上解決齒輪的偏載現(xiàn)象。齒輪作為一種基本機(jī)械零件，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械中。行星減速器也是一種以齒輪結(jié)構(gòu)為主的機(jī)械，由行星輪、太陽輪、行星架、齒圈組成的一種減速器，具有體積小、傳動效率高、精度高等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于輕、中、重載傳動系統(tǒng)中，實現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速、增大扭矩等功能。行星減速器在重載傳動過程中，行星輪易產(chǎn)生較大的偏載現(xiàn)象，導(dǎo)致行星輪結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。另一方面，為了提高行星減速器的傳遞功率密度，重載行星傳動都采用硬齒面，而硬齒面的最大問題在于對偏載現(xiàn)象更為敏感，一旦發(fā)生嚴(yán)重偏載，將導(dǎo)致齒輪斷齒、減速器失效的嚴(yán)重后果。實踐中也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)重載行星減速器行星輪發(fā)生偏載型斷齒現(xiàn)象，造成減速器失效的嚴(yán)重后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服現(xiàn)有齒輪容易發(fā)生偏載現(xiàn)象，導(dǎo)致齒輪結(jié)構(gòu)破壞、齒輪失效，影響齒輪承載力，以及行星減速器由于行星輪易發(fā)生偏載現(xiàn)象導(dǎo)致行星減速器失效的缺陷與不足，提供一種并聯(lián)齒輪，顯著改善了齒輪的偏載現(xiàn)象，有效提高齒輪的承載能力，并減小齒輪材料的尺度效應(yīng)，改善齒輪材料的均勻性和綜合力學(xué)性能，應(yīng)用于行星減速器的行星輪上，可以顯著減少行星輪的偏載現(xiàn)象、防止行星減速器失效。本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是—種并聯(lián)齒輪，所述并聯(lián)齒輪由兩個以上的齒輪沿齒寬方向并列組成，所述兩個以上的齒輪的直徑、模數(shù)、齒數(shù)、齒距、齒形、齒高相同。一種并聯(lián)齒輪，所述兩個以上的齒輪的齒寬相等。一種并聯(lián)齒輪，所述齒輪為2個。一種行星減速器的并聯(lián)行星輪，所述并聯(lián)行星輪由兩個以上的齒輪沿齒寬方向并列組成，所述兩個以上的齒輪的直徑、模數(shù)、齒數(shù)、齒距、齒形、齒高相同。
一種行星減速器的并聯(lián)行星輪，所述兩個以上的齒輪的齒寬相等。一種行星減速器的并聯(lián)行星輪，所述齒輪為2個。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點是1.并聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)采用兩個以上的齒輪組合而成，使單個齒輪的齒寬顯著減小，在不改變齒輪整體結(jié)構(gòu)尺寸的前提下，將偏載引起的應(yīng)力不均勻幅值降低70%以上，顯著減小了齒輪的偏載現(xiàn)象，有效防止偏載導(dǎo)致齒輪結(jié)構(gòu)破壞、齒輪失效的嚴(yán)重后果，顯著提高了齒輪的承載能力。2.并聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)的兩個以上的齒輪在同步傳動中，齒輪之間相接觸的端面對齒輪形成一定的支撐作用和約束，能夠減小齒輪在偏心荷載下發(fā)生的扭轉(zhuǎn)、彎曲變形，以及由此產(chǎn)生的齒輪的應(yīng)力分布不均現(xiàn)象，進(jìn)一步減小齒輪偏載引起的應(yīng)力分布的不均勻幅值。3.并聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)中的單個齒輪寬度顯著減小，有效改善了齒輪的尺度效應(yīng)，降低齒輪在金屬熱處理過程中的熱處理精敏性，增強(qiáng)了齒輪內(nèi)部組織的均勻性，提高齒輪的綜合力學(xué)性能。4.并聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)應(yīng)用于行星減速器的行星輪上，能夠有效減少行星輪的偏載現(xiàn)象，防止偏載現(xiàn)象導(dǎo)致的減速器失效，顯著提高行星減速器的使用壽命。5.并聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)的內(nèi)部組織均勻、材料綜合力學(xué)性能好，應(yīng)用于行星減速器的行星輪上，能夠有效提高減速器的傳動功率密度、減小減速器的體積和重量，并增強(qiáng)減速器運行平穩(wěn)性和可靠性。6.并聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、構(gòu)思巧妙、制造方便、成本低廉，綜合效益高。


圖1是現(xiàn)有齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是現(xiàn)有齒輪的應(yīng)力分布示意圖。圖3是本發(fā)明并聯(lián)齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明并聯(lián)齒輪的應(yīng)力分布示意圖。圖中齒輪1。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參見圖1和圖2，現(xiàn)有齒輪結(jié)構(gòu)由一個齒輪1構(gòu)成，齒輪沿齒寬方向的應(yīng)力分布很不均勻，產(chǎn)生嚴(yán)重的偏載現(xiàn)象，齒輪首先進(jìn)入嚙合的一端的應(yīng)力最大，對應(yīng)另一端的應(yīng)力最小，且應(yīng)力呈線性分布。齒輪應(yīng)力分布不均勻，齒輪結(jié)構(gòu)只能按照最大應(yīng)力值設(shè)計，造成結(jié)構(gòu)浪費、成本增加，并且齒輪由于裝配誤差、過載等原因引起荷載及偏載增大時，應(yīng)力最大值處極易由于增大的偏載導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞、齒輪失效。參見圖3，本發(fā)明提供的并聯(lián)齒輪，由兩個以上的齒輪1沿齒寬方向并列組成，并且兩個以上的齒輪1的直徑、模數(shù)、齒數(shù)、齒距、齒形、齒高相同。兩個以上的齒輪1在制造時一體化加工，即用同一夾持工具、按照相同的加工曲線同時加工而成，以保證其嚙合性能和齒輪力學(xué)性能完全一致。兩個以上的齒輪1并列組成齒輪，相鄰的齒輪1之間除端面相接觸以外無其它連接，由于兩個以上的齒輪1由于其嚙合性能和齒輪力學(xué)性能完全一致，因而在傳動時能夠完全同步轉(zhuǎn)動，相當(dāng)于一個整體齒輪結(jié)構(gòu)。參見圖4，并聯(lián)齒輪由多個齒輪1組成，單個齒輪1的寬度顯著減少，因而其沿齒寬方向的應(yīng)力差值也顯著減少，齒輪整體應(yīng)力分布趨于均勻，在齒輪整體尺寸不改變的前提下，顯著減小了齒輪偏載現(xiàn)象，有效防止齒輪偏載引起的結(jié)構(gòu)破壞和齒輪失效。另一方面， 并聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)的兩個以上的齒輪在同步傳動中，齒輪之間相接觸的端面對齒輪形成一定的支撐作用 和約束，能夠減小齒輪在偏心荷載下發(fā)生的扭轉(zhuǎn)、彎曲變形，以及由此產(chǎn)生的齒輪的應(yīng)力分布不均現(xiàn)象，進(jìn)一步減小齒輪偏載引起的應(yīng)力分布的不均勻幅值。經(jīng)試驗，采用本發(fā)明提供的并聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)，其齒輪偏載引起的應(yīng)力不均勻幅值可降低70%以上，技術(shù)效果非常顯著。本發(fā)明提供的并聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)，單個齒輪1的寬度顯著減小，還能有效改善了齒輪的尺度效應(yīng)，降低齒輪在金屬熱處理過程中的熱處理精敏性，增強(qiáng)了齒輪內(nèi)部組織的均勻性，提高齒輪的綜合力學(xué)性能。本發(fā)明提供的并聯(lián)齒輪，兩個以上的齒輪1的齒寬可以相等或不相等，但為便于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本，以及使齒輪受力更為均衡，齒輪運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)，優(yōu)選將兩個以上的齒輪1的齒寬設(shè)置為相等。齒輪1的數(shù)量可以設(shè)置為2 4個，但優(yōu)選設(shè)置為2個，設(shè)置更多的齒輪1會導(dǎo)致齒寬過小，不便于齒輪的加工和裝配，同時使單個齒輪1易產(chǎn)生失穩(wěn)破壞而以承載力下降的問題。本發(fā)明提供的并聯(lián)齒輪可以應(yīng)用于行星減速器的行星輪。行星減速器的行星輪在寬度方向上極易出現(xiàn)偏載，導(dǎo)致行星輪產(chǎn)生裂紋甚至斷齒等結(jié)構(gòu)破壞，造成減速器失效的嚴(yán)重后果。使用本發(fā)明提供的并聯(lián)齒輪作為行星減速器的行星輪，能夠有效減少行星輪的偏載現(xiàn)象，防止偏載現(xiàn)象導(dǎo)致的減速器失效，顯著提高行星減速器的使用壽命。本發(fā)明提供的并聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)，由于齒寬減小，有效降低了齒輪的尺度效應(yīng)，降低齒輪在金屬熱處理過程中的熱處理精敏性，增強(qiáng)齒輪材料的內(nèi)部組織均勻性和材料綜合力學(xué)性能，應(yīng)用于行星減速器的行星輪上，能夠有效提高減速器的傳動功率密度、減小減速器的體積和重量，并增強(qiáng)減速器運行平穩(wěn)性和可靠性。以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做了具體說明，但本發(fā)明并不限于上述實施例， 在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨前提下做出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種并聯(lián)齒輪，其特征在于所述并聯(lián)齒輪由兩個以上的齒輪(1)沿齒寬方向并列組成，所述兩個以上的齒輪(1)的直徑、模數(shù)、齒數(shù)、齒距、齒形、齒高相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并聯(lián)齒輪，其特征在于所述兩個以上的齒輪(1)的齒寬相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種并聯(lián)齒輪，其特征在于所述齒輪(1)為2個。
4.一種行星減速器的并聯(lián)行星輪，其特征在于所述并聯(lián)行星輪由兩個以上的齒輪 (1)沿齒寬方向并列組成，所述兩個以上的齒輪(1)的直徑、模數(shù)、齒數(shù)、齒距、齒形、齒高相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種行星減速器的并聯(lián)行星輪，其特征在于所述兩個以上的齒輪(1)的齒寬相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種行星減速器的并聯(lián)行星輪，其特征在于所述齒輪 (1)為2個。
全文摘要
一種并聯(lián)齒輪，由兩個以上的齒輪(1)沿齒寬方向并列組成，并且兩個以上的齒輪(1)的直徑、模數(shù)、齒數(shù)、齒距、齒形、齒高相同。本發(fā)明提供的并聯(lián)齒輪，顯著減小了齒輪的偏載現(xiàn)象，提高了齒輪的承載能力，以及減小了齒輪材料的尺度效應(yīng)，提高了齒輪材料的均勻性和綜合力學(xué)性能，應(yīng)用于行星減速器的行星輪上，能夠顯著減少行星輪的偏載現(xiàn)象，提高行星輪的承載能力，并提高行星減速器的傳動功率密度，以及增強(qiáng)行星減速器運行的平穩(wěn)性和可靠性。
文檔編號F16H55/17GK102252081SQ20111020173
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月19日
發(fā)明者吳俊峰, 程志毅, 舒?zhèn)ッ?申請人:湖北行星傳動設(shè)備有限公司