一種齒輪的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種齒輪，包括輪轂和多個(gè)輪齒，多個(gè)輪齒均勻分布于所述輪轂的外周，所述輪齒可拆卸地安裝在所述輪轂上。本實(shí)用新型所提供的齒輪，其每一輪齒可以拆卸下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)輪齒進(jìn)行更換，從而無(wú)需在個(gè)別輪齒無(wú)效情況下更換整個(gè)齒輪，提高齒輪的利用率，且輪轂可反復(fù)回收利用，節(jié)省了成本；輪齒可以單獨(dú)加工，便于批量生產(chǎn)，如采用鍛造、精磨等工藝，可提高輪齒強(qiáng)度、精度、表面質(zhì)量；此外，輪齒加工時(shí)，所需加工余量小，貴重金屬材料消耗少；且輪齒與輪轂可以分別使用強(qiáng)度不同的材料，以進(jìn)一步節(jié)省成本。
【專利說(shuō)明】一種齒輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械傳動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可更換輪齒的齒輪。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)因其傳動(dòng)比范圍大、傳動(dòng)效率高得到廣泛的應(yīng)用。但齒輪的加工成本較高，齒輪傳動(dòng)對(duì)工作環(huán)境要求高，這些都限制了齒輪傳動(dòng)的使用范圍。如果能增加互換性、提高加工效率、增大回收利用率，就能顯著降低齒輪的成本，使齒輪傳動(dòng)得到更好的發(fā)展。
[0003]齒輪通常是有輪轂和輪齒組成,傳統(tǒng)齒輪的失效模式中輪齒折斷、齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面磨損、齒面塑性變形等都是輪齒失效，輪轂幾乎不會(huì)失效。但是單個(gè)輪齒失效后，整個(gè)齒輪也就報(bào)廢了。
[0004]傳統(tǒng)漸開線齒輪加工都是整個(gè)齒輪加工，其中仿形法加工效率低，范成法會(huì)產(chǎn)生根切，粉末冶金成本較高。我國(guó)規(guī)定所有齒輪分度圓壓力角為20°，且在國(guó)標(biāo)GB1357-87規(guī)定了 0.1?50的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列。而只要壓力角與模數(shù)相同的輪齒之間就可以相互嚙合，因此給輪齒互換提供了依據(jù)。假如失效的齒輪上單個(gè)輪齒能夠更換，則可以變壞為好，同時(shí)避免損壞其他配合的齒輪，提高齒輪的利用率。而且如果單個(gè)輪齒能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，也能夠降低加工成本。在使用貴重的合金材料時(shí)，可僅用在輪齒制造上，輪轂采用普通材料可有效補(bǔ)償綜合成本的提高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種齒輪，其輪齒可以拆卸、更換。
[0006]本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案如下:
[0007]—種齒輪，包括輪轂和多個(gè)輪齒，多個(gè)輪齒均勻分布于所述輪轂的外周，所述輪齒可拆卸地安裝在所述輪轂上。
[0008]進(jìn)一步的，所述輪轂的外周邊緣處均勻分布有多個(gè)用于安裝輪齒的安裝螺紋孔；
[0009]所述輪齒包括:用于與所述輪轂進(jìn)行安裝連接的輪齒底端；以及，與所述輪齒底端相對(duì)的輪齒頂端；
[0010]其中，在所述輪齒底端設(shè)置有螺紋臺(tái)階孔；所述輪轂上的安裝螺紋孔和所述輪齒底端的螺紋臺(tái)階孔內(nèi)穿裝螺栓，以將所述輪齒安裝于所述輪轂上。
[0011]進(jìn)一步的，所述輪齒頂端的齒廓為漸開線、擺線、圓弧或拋物線。
[0012]進(jìn)一步的，所述輪齒底端的端面上形成有一貫通的輪齒安裝槽，所述輪齒安裝槽的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有一個(gè)所述螺紋臺(tái)階孔；
[0013]所述輪轂的至少一部分周圈邊緣容置于所述輪齒安裝槽的兩側(cè)壁之間；
[0014]并且，所述輪齒安裝槽的兩側(cè)壁上的螺紋臺(tái)階孔分別位于所述輪轂上的安裝螺紋孔的兩側(cè)，并與所述輪轂上的安裝螺紋孔相貫通；
[0015]所述輪齒安裝槽的兩側(cè)壁上的螺紋臺(tái)階孔和所述輪轂上的安裝螺紋孔內(nèi)穿裝螺栓。
[0016]進(jìn)一步的，在所述輪轂的外周邊緣與所述輪齒的輪齒安裝槽的槽底之間留有配合間隙。
[0017]進(jìn)一步的，所述輪轂的外周邊緣還設(shè)置有用于對(duì)所述輪齒的輪齒底端進(jìn)行定位的定位結(jié)構(gòu)。
[0018]進(jìn)一步的，所述定位結(jié)構(gòu)包括凸設(shè)于所述輪轂的外周邊緣的定位凸肩，所述定位凸肩在與所述安裝螺紋孔相對(duì)應(yīng)的位置形成有用于容置所述輪齒底端的定位槽；
[0019]所述輪齒底端設(shè)置于所述定位槽內(nèi)。
[0020]進(jìn)一步的，所述輪齒底端為自所述輪齒頂端向所述輪齒底端的寬度逐漸減小的錐形端部；所述定位槽為與所述輪齒底端的結(jié)構(gòu)相匹配的、自槽口至槽底的寬度逐漸減小的錐形槽結(jié)構(gòu)。
[0021]進(jìn)一步的，在所述定位槽的槽底與所述輪齒底端的端面之間留有配合間隙。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0023]本實(shí)用新型所提供的齒輪，其每一輪齒可以拆卸下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)輪齒進(jìn)行更換，從而無(wú)需在個(gè)別輪齒無(wú)效情況下更換整個(gè)齒輪，提高齒輪的利用率，且輪轂可反復(fù)回收利用，節(jié)省了成本；輪齒可以單獨(dú)加工，便于批量生產(chǎn)，如采用鍛造、精磨等工藝，可提高輪齒強(qiáng)度、精度、表面質(zhì)量；此外，輪齒加工時(shí)，所需加工余量小，貴重金屬材料消耗少；且輪齒與輪轂可以分別使用強(qiáng)度不同的材料，以進(jìn)一步節(jié)省成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1表示本實(shí)用新型所提供的齒輪中單個(gè)輪齒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2表示圖1中A-A向的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0026]圖3表示本實(shí)用新型中所提供的齒輪中輪轂的第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4表示本實(shí)用新型中所提供的齒輪中輪轂的第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5表示本實(shí)用新型中所提供的齒輪中輪轂的第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6表示本實(shí)用新型中所提供的齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7表示圖6中B-B向剖視圖；
[0031]圖8表示本實(shí)用新型中所提供的齒輪的爆炸圖；
[0032]圖9表示本實(shí)用新型所提供的齒輪在工作狀態(tài)下輪齒的受力狀態(tài)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0034]如圖6和圖8所示，本實(shí)用新型提供一種齒輪，其包括輪轂10和多個(gè)輪齒20，多個(gè)輪齒20均勻分布于所述輪轂10的外周，所述輪齒20可拆卸地安裝在所述輪轂10上。
[0035]本實(shí)用新型所提供的齒輪，由于其單個(gè)輪齒20可以從輪轂10上拆卸下來(lái)，因此，在個(gè)別輪齒20失效時(shí)，可以更換失效的輪齒20，而不必更換整個(gè)齒輪，提高了齒輪的利用率，且輪轂10可反復(fù)回收利用，節(jié)省了成本；輪齒20可以單獨(dú)加工，便于批量生產(chǎn)，如采用鍛造、精磨等工藝，可提高輪齒20強(qiáng)度、精度、表面質(zhì)量；此外，輪齒20加工時(shí)，所需加工余量小，貴重金屬材料消耗少；且輪齒20與輪轂10可以分別使用強(qiáng)度不同的材料，以進(jìn)一步節(jié)省成本。
[0036]以下說(shuō)明本實(shí)用新型所提供的齒輪的優(yōu)選實(shí)施例。
[0037]在本實(shí)用新型所提供的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1至圖8所示，所述輪轂10的外周邊緣處均勻分布有多個(gè)用于安裝輪齒20的安裝螺紋孔11 ;所述輪齒20包括:用于與所述輪轂10進(jìn)行安裝連接的輪齒底端201 ;以及，與所述輪齒底端201相對(duì)的輪齒頂端202 ;其中，在所述輪齒底端201設(shè)置有螺紋臺(tái)階孔203 ;所述輪轂10上的安裝螺紋孔11和所述輪齒底端201的螺紋臺(tái)階孔203內(nèi)穿裝螺栓204，以將所述輪齒20安裝于所述輪轂10上。
[0038]上述方案中，輪轂10與輪齒20是采用螺栓204進(jìn)行可拆卸地安裝，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，也可以采用其他可拆卸方式將輪轂10與輪齒20進(jìn)行可拆卸安裝。
[0039]此外，本實(shí)施例中，優(yōu)選的，如圖1和圖6所示，所述輪齒頂端202具有兩個(gè)精加工面202a，這兩個(gè)精加工面202a是輪齒20用來(lái)與其他輪齒20嚙合的嚙合面，如圖1所示，所示輪齒頂端202的齒廓可以采用漸開線、擺線、圓弧或拋物線等，也就是說(shuō)，兩個(gè)精加工面202a的截面形狀可以是漸開線、擺線、圓弧或拋物線中任一種，當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用中，也可以采用其他形狀，在此并不對(duì)輪齒頂端202的齒輪進(jìn)行限定。本實(shí)施例中，輪齒20可采用鍛造、滲碳、滲氮、噴丸等方法提高強(qiáng)度、表面硬度，輪齒20的嚙合面比傳統(tǒng)齒輪可多采用磨削等加工工藝提高表面質(zhì)量。
[0040]此外，本實(shí)施例中，優(yōu)選的，如圖2、圖6和圖7所示，所述輪齒底端201的端面上形成有一貫通的輪齒安裝槽206，所述輪齒安裝槽206的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有一個(gè)所述螺紋臺(tái)階孔203 ;所述輪轂10的至少一部分周圈邊緣容置于所述輪齒安裝槽206的兩側(cè)壁之間；并且，所述輪齒安裝槽206的兩側(cè)壁上的螺紋臺(tái)階孔203分別位于所述輪轂10上的安裝螺紋孔11的兩側(cè)，并與所述輪轂10上的安裝螺紋孔11相貫通；所述輪齒安裝槽206的兩側(cè)壁上的螺紋臺(tái)階孔203和所述輪轂10上的安裝螺紋孔11內(nèi)穿裝螺栓204。采用上述方案，可以將輪齒安裝槽206的兩側(cè)壁分別固定在輪轂10的邊緣兩側(cè)，固定方式更牢固。
[0041]此外，本實(shí)施例中，所述輪轂10的外周邊緣還設(shè)置有用于對(duì)所述輪齒20的輪齒底端201進(jìn)行定位的定位結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述定位結(jié)構(gòu)包括凸設(shè)于所述輪轂10的外周邊緣的定位凸肩102，所述定位凸肩102在與所述安裝螺紋孔11相對(duì)應(yīng)的位置形成有用于容置所述輪齒底端201的定位槽103 ;所述輪齒底端201設(shè)置于所述定位槽103內(nèi)。采用上述方案，可以在安裝輪齒20時(shí)，將輪齒底端201插入到定位凸肩102的定位槽103內(nèi)，以對(duì)輪齒20進(jìn)行定位，再將螺栓204穿轉(zhuǎn)于輪齒底端201的兩個(gè)螺紋臺(tái)階孔203以及輪轂10的安裝螺紋孔11內(nèi)。
[0042]在本實(shí)施例中，優(yōu)選的，所述輪齒底端201為自所述輪齒頂端202向所述輪齒底端201的寬度逐漸減小的錐形端部，并且，優(yōu)選的，在輪齒底端201的棱邊還進(jìn)行倒角或倒圓；所述定位槽103為與所述輪齒底端201的結(jié)構(gòu)相匹配的、自槽口至槽底的寬度逐漸減小的錐形槽結(jié)構(gòu)。采用上述方案，由于輪齒底端201和定位槽103采用錐形配合結(jié)構(gòu)，更加方便安裝，同時(shí)防止輪齒20從定位槽103脫出。此外，輪齒20的輪齒底端201與定位凸肩102配合，配合面為錐面，配合角度為輪齒20安裝錐角，可消除加工誤差，使配合更加緊密。
[0043]此外，如圖7所示，在所述輪轂10的外周邊緣與所述輪齒20的輪齒安裝槽206的槽底之間、以及所述定位槽103的槽底與所述輪齒底端201的端面之間均留有配合間隙S，用以避免輪齒底端201與輪轂10接觸后，兩側(cè)錐面配合不好，輪齒20產(chǎn)生晃動(dòng)。
[0044]此外，需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型中，輪轂10可以包括軸孔104、鍵槽105等結(jié)構(gòu)；輪轂10形式包括但不限于輪輻式輪轂(圖3所示即為輪輻式輪轂)、腹板式輪轂(圖4所示即為腹板式輪轂)、實(shí)心輪轂(圖5所示即為實(shí)心輪轂)。
[0045]圖9表示的是本實(shí)用新型所提供的齒輪在工作狀態(tài)下輪齒的受力狀態(tài)示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型的齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒面結(jié)合時(shí)的驅(qū)動(dòng)力F，由于存在20°分度圓壓力角，會(huì)產(chǎn)生分度圓切線方向分力Fl和分度圓法線方向分力F2，其中分度圓法線方向分力F2會(huì)限制可更換輪齒201從錐形配合面脫出，使傳動(dòng)可靠、防止松動(dòng)。
[0046]此外，需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型所提供的齒輪，通過螺栓204在輪轂10上安裝一系列輪齒20構(gòu)成，相同模數(shù)的不同齒輪間可相互配合，組合出不同的傳動(dòng)比。本實(shí)用新型用于模數(shù)6mm以上齒輪時(shí)可選擇標(biāo)準(zhǔn)件安裝，模數(shù)(3?6)mm時(shí)需使用特制小螺栓204 (螺釘)。本實(shí)用新型的齒輪中輪齒20間互換僅限同齒寬輪齒20，可參照規(guī)定各種規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)齒寬，減少輪齒20種類。
[0047]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種齒輪，包括輪轂和多個(gè)輪齒，多個(gè)輪齒均勻分布于所述輪轂的外周，其特征在于，所述輪齒可拆卸地安裝在所述輪轂上； 所述輪轂的外周邊緣處均勻分布有多個(gè)用于安裝輪齒的安裝螺紋孔； 所述輪齒包括:用于與所述輪轂進(jìn)行安裝連接的輪齒底端；以及，與所述輪齒底端相對(duì)的輪齒頂端； 其中，在所述輪齒底端設(shè)置有螺紋臺(tái)階孔；所述輪轂上的安裝螺紋孔和所述輪齒底端的螺紋臺(tái)階孔內(nèi)穿裝螺栓，以將所述輪齒安裝于所述輪轂上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪，其特征在于， 所述輪齒頂端的齒廓為漸開線、擺線、圓弧或拋物線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪，其特征在于， 所述輪齒底端的端面上形成有一貫通的輪齒安裝槽，所述輪齒安裝槽的兩側(cè)壁上分別設(shè)置有一個(gè)所述螺紋臺(tái)階孔； 所述輪轂的至少一部分周圈邊緣容置于所述輪齒安裝槽的兩側(cè)壁之間； 并且，所述輪齒安裝槽的兩側(cè)壁上的螺紋臺(tái)階孔分別位于所述輪轂上的安裝螺紋孔的兩側(cè)，并與所述輪轂上的安裝螺紋孔相貫通； 所述輪齒安裝槽的兩側(cè)壁上的螺紋臺(tái)階孔和所述輪轂上的安裝螺紋孔內(nèi)穿裝螺栓。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的齒輪，其特征在于， 在所述輪轂的外周邊緣與所述輪齒的輪齒安裝槽的槽底之間留有配合間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的齒輪，其特征在于， 所述輪轂的外周邊緣還設(shè)置有用于對(duì)所述輪齒的輪齒底端進(jìn)行定位的定位結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的齒輪，其特征在于， 所述定位結(jié)構(gòu)包括凸設(shè)于所述輪轂的外周邊緣的定位凸肩，所述定位凸肩在與所述安裝螺紋孔相對(duì)應(yīng)的位置形成有用于容置所述輪齒底端的定位槽； 所述輪齒底端設(shè)置于所述定位槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的齒輪，其特征在于， 所述輪齒底端為自所述輪齒頂端向所述輪齒底端的寬度逐漸減小的錐形端部；所述定位槽為與所述輪齒底端的結(jié)構(gòu)相匹配的、自槽口至槽底的寬度逐漸減小的錐形槽結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的齒輪，其特征在于，在所述定位槽的槽底與所述輪齒底端的端面之間留有配合間隙。
【文檔編號(hào)】F16H55/12GK203784227SQ201320787978
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】杜廣智, 顧鐳, 陳舒陽(yáng) 申請(qǐng)人:北京汽車股份有限公司