專利名稱：變螺旋角斜齒輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斜齒輪，尤其是涉及一種變螺旋角斜齒輪。
背景技術(shù)：
兩斜齒輪嚙合傳動(dòng)過程中，由于齒面的彈性變形，其接觸線變成帶狀接觸區(qū)，接觸區(qū)的表面承受接觸應(yīng)力。斜齒輪齒面接觸應(yīng)力過大往往會(huì)引起齒面接觸疲勞破壞，如齒面點(diǎn)蝕、齒面剝落等。因此如果能有效降低齒面接觸應(yīng)力，將在很大程度上延長(zhǎng)齒輪的使用壽命。為此通常選用螺旋角較大的斜齒輪，但是這種增大其螺旋角的設(shè)計(jì)也較大幅度地增加了軸向力，勢(shì)必會(huì)影響軸承部件的工作性能。斜齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件為
=(O
aI = As(2)
=+ (3)
式(I)中，U3分別為齒輪I、齒輪2的法向模數(shù)。式(2)中. 分別為齒輪I、齒輪2的分度圓方向壓力角。式(3)中，ΑΛ分別為齒輪I和齒輪2的分度圓螺旋角，號(hào)用于外哨合齒輪傳動(dòng)，‘ + ’用于內(nèi)哨合齒輪傳動(dòng)?；谏鲜霰尘埃绾卧O(shè)計(jì)斜齒輪，使接觸應(yīng)力減少的同時(shí)，盡可能減少軸承上的載荷是解決問題的關(guān)鍵。由式(I 3)可知，齒輪傳動(dòng)的正確嚙合條件并不要求沿齒寬方向螺旋角不變，而是可以變化的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種變螺旋角斜齒輪，其螺旋角隨齒寬方向可以發(fā)生變化。所述變化的螺旋角能減少齒面接觸應(yīng)力，有效提高齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度，減少軸向力的增加幅度，從而顯著延長(zhǎng)齒輪的使用壽命，保證系統(tǒng)良好的工作性能。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明的斜齒輪的螺旋角沿齒寬線性或非線性變化。所述螺旋角其變化規(guī)律是隨齒寬遞增或遞減，兩個(gè)相嚙合的斜齒輪螺旋角變化規(guī)律一致，但方向相反，保證接觸線上各個(gè)接觸點(diǎn)兩齒輪的螺旋角分別相等。
所述螺旋角其變化為貧 20"線性增大或2CT 8"線性減少。所述螺旋角其變化為Stf 2IT非線性增大或2(Τ 它非線性減少。本發(fā)明具有的有益效果是
I、斜齒輪的螺旋角隨齒寬逐漸增大過程中，接觸面的綜合曲率半徑及重合度增大，由此有效降低齒面接觸應(yīng)力，提高齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度，延長(zhǎng)齒輪的使用壽命。2、在合理的變化范圍內(nèi)，隨著螺旋角增大，斜齒輪嚙合時(shí)的接觸區(qū)及重合度增大，由此齒輪傳動(dòng)更加平穩(wěn)，降低噪音，保證齒輪本身正常工作。
3、所述變螺旋角的設(shè)計(jì)使得斜齒輪的軸向力沿名義接觸線僅僅是逐漸增大，在一定程度上減小了軸向力合力的增加幅度，提高齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)整體工作性能。


圖I是螺旋角恒為g的斜齒輪嚙合時(shí)接觸區(qū)示意圖。圖2是螺旋角從8"到20tf線性增大的斜齒輪嚙合時(shí)接觸區(qū)示意圖。圖3是螺旋角從2(Τ到8"線性減小的斜齒輪嚙合時(shí)接觸區(qū)示意圖。
具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明的斜齒輪的螺旋角沿齒寬線性或非線性變化。如圖I所示,螺旋角恒為^的斜齒輪嚙合時(shí)，接觸區(qū)為寬度不變的帶狀區(qū)。如圖2所示，斜齒輪螺旋角隨齒寬從Sf 2JT線性增大，嚙合時(shí)其接觸區(qū)隨螺旋角的增大而逐漸變寬，接觸區(qū)面積變大
權(quán)利要求
1.一種變螺旋角斜齒輪，其特征在于斜齒輪的螺旋角沿齒寬線性或非線性變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種變螺旋角斜齒輪，其特征在于所述螺旋角其變化規(guī)律是隨齒寬遞增或遞減，兩個(gè)相嚙合的斜齒輪螺旋角變化規(guī)律一致，但方向相反，保證接觸線上各個(gè)接觸點(diǎn)兩齒輪的螺旋角分別相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種變螺旋角斜齒輪，其特征在于所述螺旋角其變化為8" 20-線性增大或2C/ 7線性減少。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種變螺旋角斜齒輪，其特征在于所述螺旋角其變化為穿 2(Τ非線性增大或20tf 這非線性減少。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變螺旋角斜齒輪。斜齒輪的螺旋角沿齒寬線性或非線性變化。其變化規(guī)律是隨齒寬遞增或遞減，兩個(gè)相嚙合的斜齒輪螺旋角變化規(guī)律一致，但方向相反，保證接觸線上各個(gè)接觸點(diǎn)兩齒輪的螺旋角分別相等。斜齒輪螺旋角增大過程中，接觸面的綜合曲率半徑及重合度增大，由此有效降低齒面接觸應(yīng)力，提高齒輪接觸疲勞強(qiáng)度，延長(zhǎng)齒輪使用壽命；在合理變化范圍內(nèi)，隨著螺旋角增大，斜齒輪嚙合時(shí)的接觸區(qū)及重合度增大，由此齒輪傳動(dòng)更加平穩(wěn)，降低噪音，保證齒輪本身正常工作；所述變螺旋角的設(shè)計(jì)使得斜齒輪的軸向力沿名義接觸線僅僅是逐漸增大，在一定程度上減小了軸向力的增加幅度，提高軸承系統(tǒng)的整體工作性能。
文檔編號(hào)F16H55/17GK102913608SQ201210426750
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者金亭亭, 馮蘭蘭, 汪久根, 吳長(zhǎng)鴻 申請(qǐng)人:浙江大學(xué), 浙江雙環(huán)傳動(dòng)機(jī)械股份有限公司