專利名稱：一種單切雙圓弧齒輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于傳遞運動和動力的機械元件，具體是一種齒輪，更為具體的說，是一種單切雙圓弧齒輪。
背景技術(shù)：
雙圓弧齒輪的基本齒廓目前在生產(chǎn)中所采用的類型主要有兩種，其中一種是，每個輪齒的同一側(cè)面上存在一條弧形的凸面跡線和一條弧形的凹面跡線，凸面跡線的一端與齒頂跡線接觸，凹面跡線的一端與弧形的過渡跡線接觸，過渡跡線與齒根跡線組合形成齒根部分，而凸面跡線和凹面跡線的接觸是用公切線段連接的；另一種是，每個輪齒的同一側(cè)面上存在一條弧形的凸面跡線和一條弧形的凹面跡線，凸面跡線的一端與齒頂跡線接觸， 凹面跡線的一端與弧形的過渡跡線接觸，過渡跡線與齒根跡線組合形成齒根部分，而凸面跡線和凹面跡線的接觸是進行切向變位的，用弧線連接凸面跡線和凹面跡線，凸面跡線和凹面跡線之間的過渡部分呈臺階形。無論上述的哪種齒廓類型，均形成凹凸搭配，具有接觸強度高、承載能力大、嚙合平穩(wěn)、運行可靠、沖擊噪音小、對中心距誤差敏感性小和使用壽命長等優(yōu)點，其傳動性能也是漸開線齒輪所無法比擬的。但是，雙圓弧齒輪的這些特點是由雙圓弧齒輪每個輪齒的結(jié)構(gòu)所決定的，而每個輪齒的結(jié)構(gòu)又由齒廓參數(shù)所決定，由于雙圓弧齒輪齒廓的參數(shù)非常復(fù)雜，這直接增加了設(shè)計和加工制造難度；并且，雙圓弧齒輪的根切最少齒數(shù)大多為17齒，這無法滿足不同工況對齒輪不同齒數(shù)的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有雙圓弧齒輪的不足，在具備上述雙圓弧齒輪優(yōu)點的前提下，提供一種每個輪齒的齒廓參數(shù)設(shè)計簡單、便于加工制造的單切雙圓弧齒輪。本實用新型采用的技術(shù)方案是一種單切雙圓弧齒輪，所述齒輪具有多個輪齒，每個輪齒的同一側(cè)面上存在一條弧形的凸面跡線和一條弧形的凹面跡線，凸面跡線的一端與齒頂跡線接觸，凹面跡線的一端與弧形的過渡跡線接觸，過渡跡線與齒根跡線組合形成齒根部分，所述凸面跡線和凹面跡線在過節(jié)線處相外切接觸，形成切點，過切點的水平線與凸面跡線和凹面跡線的圓心連接線之間的夾角等于O 30° ;所述凹面跡線與過渡跡線的接觸點始終在齒根跡線與齒頂間隙線之間。所述凸面跡線的半徑和凹面跡線的半徑相等。所述凸面跡線和凹面跡線的半徑分別為O. 8 5倍模數(shù)。所述過渡跡線的半徑為O. 2 O. 5倍模數(shù)。所述輪齒的齒頂高為O. 35 I倍模數(shù)；所述輪齒的齒根間隙為O. I O. 3倍模數(shù)；所述輪齒的齒根高包含齒根間隙，齒根高等于齒根間隙值和齒頂高值的總和。本實用新型的有益效果是I.弧形的凸面跡線和弧形的凹面跡線在過節(jié)線處相外切接觸，直接形成平滑過渡的凹凸搭配，在具有接觸強度高、承載能力大、嚙合平穩(wěn)、運行可靠、沖擊噪音小、對中心距誤差敏感性小和使用壽命長等特點的同時，又具有輪齒結(jié)構(gòu)簡單、齒根強度高、齒輪嚙合面積大、齒面接觸應(yīng)力小、便于加工制造和加工精度高等特點；2.上述結(jié)構(gòu)的齒輪對加工設(shè)備要求低，無需特殊加工設(shè)備，它所采用的加工設(shè)備同漸開線齒輪的加工設(shè)備完全相同，不同之處僅在于刀具(需選擇與齒輪的齒廓相匹配的刀具)；3.齒頂間隙的預(yù)留可根據(jù)需要而定，更利于儲存潤滑油，易于形成保護油膜，也可以用此方法在齒輪不采用變位的情況下調(diào)整齒根圓的直徑大??；4.通過綜合設(shè)計可使最少啟動齒數(shù)達到6齒，而不發(fā)生根切，可根據(jù)不同工況設(shè)計出不同性能要求的齒輪，滿足不同工況的應(yīng)用要求。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。


圖1是本實用新型的一種齒條結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型齒輪齒廓的成型原理示意圖。圖3是本實用新型的一種使用狀態(tài)示意圖。圖4是本實用新型的另一種使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
實施例1參見
圖1 :一種單切雙圓弧齒輪，該齒輪4具有多個輪齒5，每個輪齒5均具有兩個側(cè)面、一齒頂部分和一齒根部分。其中，齒頂部分由齒頂跡線I形成，該齒頂跡線I為一段直線；齒根部分由弧形的過渡跡線8和齒根跡線2組合形成，過渡跡線8的半徑為O. 5m (m 代表模數(shù)，下同)，取m=2毫米(下同)，則過渡跡線8的半徑為I毫米，齒根跡線2為一段直線；而在同一側(cè)面上又存在一條弧形的凸面跡線6和一條弧形的凹面跡線7，凸面跡線6的半徑和凹面跡線7的半徑相等，凸面跡線6和凹面跡線7的半徑分別為lm，則凸面跡線6和凹面跡線7的半徑分別為2毫米。凸面跡線6的一端與齒頂部分的齒頂跡線I接觸，凹面跡線7的一端與齒根部分的過渡跡線8接觸，凹面跡線7與過渡跡線8的接觸點在齒根跡線2與齒頂間隙線3之間，凸面跡線6和凹面跡線7在過節(jié)線處相外切接觸，形成切點P，過切點P的水平線9與凸面跡線6和凹面跡線7的圓心連接線(即O1O2線)之間的夾角α等于25°。齒頂高ha的系數(shù)取O. 4，齒根間隙he的系數(shù)取0.1，以此形成輪齒5的齒頂高ha (ha=0. 4m)為O. 8毫米，齒根高hf (hf=0. 5m , hf=hb+hc,且hb=ha)為I毫米,輪齒5的全齒高h (h=ha+hf)為I. 8毫米。實施例2參見
圖1 :一種單切雙圓弧齒輪，該齒輪4具有多個輪齒5，每個輪齒5均具有兩個側(cè)面、一齒頂部分和一齒根部分。其中，齒頂部分由齒頂跡線I形成，該齒頂跡線1為一段直線；齒根部分由弧形的過渡跡線8和齒根跡線2組合形成，過渡跡線8的半徑為O. 4m，取 m=2毫米(下同)，則過渡跡線8的半徑為O. 8毫米，齒根跡線2為一段直線；而在同一側(cè)面上又存在一條弧形的凸面跡線6和一條弧形的凹面跡線7，凸面跡線6的半徑和凹面跡線7的半徑相等，凸面跡線6和凹面跡線7的半徑分別為2m，則凸面跡線6和凹面跡線7的半徑分別為4毫米。凸面跡線6的一端與齒頂部分的齒頂跡線I接觸，凹面跡線7的一端與齒根部分的過渡跡線8接觸，凹面跡線7與過渡跡線8的接觸點在齒根跡線2與齒頂間隙線3 之間，凸面跡線6和凹面跡線7在過節(jié)線處相外切接觸，形成切點P，過切點P的水平線9與凸面跡線6和凹面跡線7的圓心連接線(即O1O2線)之間的夾角α等于20°。齒頂高ha的系數(shù)取O. 6,齒根間隙he的系數(shù)取O. 15,以此形成輪齒5的齒頂高ha (ha=0. 6m)為I. 2毫米，齒根高 hf (hf=0. 75m，hf=hb+hc，且 hb=ha)為 I. 5 毫米，輪齒 5 的全齒高 h (h=ha+hf) 為2. 7毫米。實施例3參見圖I :一種單切雙圓弧齒輪，該齒輪4具有多個輪齒5，每個輪齒5均具有兩個側(cè)面、一齒頂部分和一齒根部分。其中，齒頂部分由齒頂跡線I形成，該齒頂跡線I為一段直線；齒根部分由弧形的過渡跡線8和齒根跡線2組合形成，過渡跡線8的半徑為O. 3m，取 m=2毫米(下同)，則過渡跡線8的半徑為O. 6毫米，齒根跡線2為一段直線；而在同一側(cè)面上又存在一條弧形的凸面跡線6和一條弧形的凹面跡線7，凸面跡線6的半徑和凹面跡線7 的半徑相等，凸面跡線6和凹面跡線7的半徑分別為3m，則凸面跡線6和凹面跡線7的半徑分別為6毫米。凸面跡線6的一端與齒頂部分的齒頂跡線I接觸，凹面跡線7的一端與齒根部分的過渡跡線8接觸，凹面跡線7與過渡跡線8的接觸點在齒根跡線2與齒頂間隙線 3之間，凸面跡線6和凹面跡線7在過節(jié)線處相外切接觸，形成切點P，過切點P的水平線9 與凸面跡線6和凹面跡線7的圓心連接線(即O1O2線)之間的夾角α等于15°。齒頂高ha 的系數(shù)取O. 8,齒根間隙he的系數(shù)取O. 2,以此形成輪齒5的齒頂高ha (ha=0. 8m)為I. 6 毫米，齒根高hf (hf=lm，hf=hb+hc，且hb=ha)為2毫米，輪齒5的全齒高h (h=ha+hf)為
3.6暈米。實施例4參見圖I :一種單切雙圓弧齒輪，該齒輪4具有多個輪齒5，每個輪齒5均具有兩個側(cè)面、一齒頂部分和一齒根部分。其中，齒頂部分由齒頂跡線I形成，該齒頂跡線I為一段直線；齒根部分由弧形的過渡跡線8和齒根跡線2組合形成，過渡跡線8的半徑為O. 2m，取 m=2毫米(下同)，則過渡跡線8的半徑為O. 4毫米，齒根跡線2為一段直線；而在同一側(cè)面上又存在一條弧形的凸面跡線6和一條弧形的凹面跡線7，凸面跡線6的半徑和凹面跡線7 的半徑相等，凸面跡線6和凹面跡線7的半徑分別為4m，則凸面跡線6和凹面跡線7的半徑分別為8毫米。凸面跡線6的一端與齒頂部分的齒頂跡線I接觸，凹面跡線7的一端與齒根部分的過渡跡線8接觸，凹面跡線7與過渡跡線8的接觸點在齒根跡線2與齒頂間隙線 3之間，凸面跡線6和凹面跡線7在過節(jié)線處相外切接觸，形成切點P，過切點P的水平線9 與凸面跡線6和凹面跡線7的圓心連接線(即O1O2線)之間的夾角α等于9°。齒頂高ha 的系數(shù)取I，齒根間隙he的系數(shù)取O. 25,以此形成輪齒5的齒頂高ha (ha=lm)為2毫米, 齒根高hf (hf=l. 25m，hf=hb+hc，且hb=ha)為2. 5毫米，輪齒5的全齒高h (h=ha+hf)為
4.5毫米。參見圖2 :齒輪4的輪齒5齒廓成型原理是以凸面跡線6、凹面跡線7、過渡跡線8、 齒根跡線2為基線、以齒根圓為基圓漸開而形成的齒根圓到齒頂圓的包絡(luò)線段。參見圖3和圖4 :通常情況下，齒輪的最少啟動齒數(shù)需要至少達到9齒，而本實用新型通過綜合設(shè)計可使最少啟動齒數(shù)達到6齒，不發(fā)生根切。如圖3所示，未變位齒輪9齒和20齒嚙合，理論吻合誤差為0，齒輪側(cè)隙由加工精度確定；如圖4所示，經(jīng)正變位齒輪6齒和未變位齒輪20齒嚙合，理論吻合誤差為0，齒輪側(cè)隙由加工精度確定。
權(quán)利要求1.一種單切雙圓弧齒輪，所述齒輪(4)具有多個輪齒(5)，每個輪齒(5)的同一側(cè)面上存在一條弧形的凸面跡線(6)和一條弧形的凹面跡線(7)，凸面跡線(6)的一端與齒頂跡線(I)接觸，凹面跡線(7)的一端與弧形的過渡跡線(8)接觸，過渡跡線(8)與齒根跡線(2)組合形成齒根部分，其特征在于所述凸面跡線(6)和凹面跡線(7)在過節(jié)線處相外切接觸， 形成切點(P)，過切點(P)的水平線(9)與凸面跡線(6)和凹面跡線(7)的圓心連接線(O1O2) 之間的夾角(α )等于O 30° ;所述凹面跡線(7)與過渡跡線(8)的接觸點始終在齒根跡線(2)與齒頂間隙線(3)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述單切雙圓弧齒輪，其特征在于所述凸面跡線(6)的半徑和凹面跡線(7)的半徑相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述單切雙圓弧齒輪，其特征在于所述凸面跡線(6)和凹面跡線(7)的半徑分別為O. 8 5倍模數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述單切雙圓弧齒輪，其特征在于所述過渡跡線(8)的半徑為 O. 2 O. 5倍模數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述單切雙圓弧齒輪，其特征在于所述輪齒(5)的齒頂高(ha)為 O. 35 I倍模數(shù)；所述輪齒(5)的齒根間隙(he)為O. I O. 3倍模數(shù)；所述輪齒(5)的齒根高(hf)包含齒根間隙(hc)，齒根高(hf)等于齒根間隙值和齒頂高值的總和。
專利摘要一種單切雙圓弧齒輪，所述齒輪具有多個輪齒，每個輪齒的同一側(cè)面上存在一條弧形的凸面跡線和一條弧形的凹面跡線，凸面跡線的一端與齒頂跡線接觸，凹面跡線的一端與弧形的過渡跡線接觸，過渡跡線與一段直線組合形成齒根部分，所述凸面跡線和凹面跡線在過節(jié)線處相外切接觸，形成切點，過切點的水平線與凸面跡線和凹面跡線的圓心連接線之間的夾角等于0～30°；凹面跡線與過渡跡線的接觸點始終在齒根跡線與齒頂間隙線之間。它在具有接觸強度高、承載能力大、嚙合平穩(wěn)、運行可靠、沖擊噪音小、對中心距誤差敏感性小和使用壽命長等特點的同時，又具有輪齒結(jié)構(gòu)簡單、齒根強度高、齒輪嚙合面積大、齒面接觸應(yīng)力小、便于加工制造和加工精度高等特點。
文檔編號F16H55/08GK202349153SQ201120500738
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者許奉成 申請人:許奉成