基于不同齒形角球面齒形的圓弧傘齒輪齒面設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】基于不同齒形角球面齒形的圓弧傘齒輪齒面設(shè)計(jì)方法，涉及齒輪。針對車輛等以單向傳動(dòng)為主的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，為了改善圓弧傘齒輪的性能，提出一種不同齒形角圓弧傘齒輪，該齒輪在驅(qū)動(dòng)面采用大齒形角，在非驅(qū)動(dòng)面采用小齒形角，既增大了驅(qū)動(dòng)方向齒輪承載能力，又避免了齒頂變尖，能有效提高圓弧傘齒輪承載能力、疲勞壽命和輸出扭矩，并降低傳動(dòng)振動(dòng)和噪聲。由于不同齒形角圓弧傘齒輪的驅(qū)動(dòng)側(cè)和非驅(qū)動(dòng)側(cè)具有不同的基錐、頂錐和根椎等齒輪參數(shù)，與傳統(tǒng)圓弧傘齒輪的幾何特性和設(shè)計(jì)方法完全不同，因此需要建立基于不同齒形角球面齒形的圓弧傘齒輪設(shè)計(jì)方法，為進(jìn)行刀具設(shè)計(jì)、加工制造、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算和齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算奠定基礎(chǔ)。
【專利說明】基于不同齒形角球面齒形的圓弧傘齒輪齒面設(shè)計(jì)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及齒輪，特別是涉及一種基于不同齒形角球面齒形的圓弧傘齒輪齒面設(shè) 計(jì)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 圓弧傘齒輪與直齒和斜齒傘齒輪相比較，具有重合度大、接觸點(diǎn)處齒面的相對曲 率半徑大、曲面接觸區(qū)域易于控制、對誤差不太敏感等優(yōu)點(diǎn)，在相交軸線和交錯(cuò)軸線的傳動(dòng) 中，得到了廣泛的應(yīng)用。隨著齒輪傳動(dòng)中高速重載的發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)圓弧傘齒輪已經(jīng)難以滿 足設(shè)備的要求。尤其在車輛傳動(dòng)部件中，對圓弧傘齒輪輸出扭矩的要求越來越高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于不同齒形角球面齒形的圓弧傘齒輪齒面設(shè)計(jì)方 法。
[0004] 本發(fā)明的具體步驟如下：
[0005] 1)不同齒形角圓弧傘齒輪在驅(qū)動(dòng)側(cè)采用大齒形角，非驅(qū)動(dòng)側(cè)采用小齒形角，該齒 輪齒根處截面變厚，驅(qū)動(dòng)側(cè)和非驅(qū)動(dòng)側(cè)弧齒厚、齒頂圓角、齒根圓角等發(fā)生變化；
[0006] 2)齒形角ad由設(shè)計(jì)選定，節(jié)錐角S可通過嚙合理論求得，以極角0i為參數(shù)的 不同齒形角圓弧傘齒輪的驅(qū)動(dòng)側(cè)齒面方程，經(jīng)推導(dǎo)可按下式確定：
[0007]

【權(quán)利要求】
I.基于不同齒形角球面齒形的圓弧傘齒輪齒面設(shè)計(jì)方法，其特征在于其具體步驟如 下： 1) 不同齒形角圓弧傘齒輪在驅(qū)動(dòng)側(cè)采用大齒形角，非驅(qū)動(dòng)側(cè)采用小齒形角，該齒輪齒 根處截面變厚，驅(qū)動(dòng)側(cè)和非驅(qū)動(dòng)側(cè)弧齒厚、齒頂圓角、齒根圓角發(fā)生變化； 2) 齒形角Qd由設(shè)計(jì)選定，節(jié)錐角5通過曬合理論求得，W極角0 1為參數(shù)的不同齒 形角圓弧傘齒輪的驅(qū)動(dòng)側(cè)齒面方程，經(jīng)推導(dǎo)按下式確定：
不同齒形角圓弧傘齒輪的非驅(qū)動(dòng)側(cè)齒面方程經(jīng)推導(dǎo)按下式確定：
3) 經(jīng)推導(dǎo)，不同齒形角圓弧傘齒輪非驅(qū)動(dòng)側(cè)齒面動(dòng)點(diǎn)P偏角為： 1 COS tan 成， q)p, =-arccos-- - arccos-- Sm 也 COS 4，。 UinA 不同齒形角圓弧傘齒輪驅(qū)動(dòng)側(cè)齒面動(dòng)點(diǎn)P偏角為： 1 COS tan 么 I Cp P '、二-arccos---arccos-- ' Si^d COS 成| tan 不同齒形角圓弧傘齒輪非驅(qū)動(dòng)側(cè)齒面分度圓偏角為： 1 COS S tan()'k. 口，二-arccos--arccos-- sin 沒b。 cosd'bc taru)' 不同齒形角圓弧傘齒輪驅(qū)動(dòng)側(cè)齒面分度圓偏角為： 1 COS 5 tan 式 I 口I 二-arccos--arccos-- L sin 句.,'1 COS 么1 化11($>' 不同齒形角圓弧傘齒輪非驅(qū)動(dòng)側(cè)齒面齒根偏角為： 1 COS 5,- tan 5. 化=-arccos-- - arccos-- 伍 sine、' cose、' tan J,. 不同齒形角圓弧傘齒輪驅(qū)動(dòng)側(cè)齒面齒根偏角為： 1 COS (% tan d' (p覽=-arccos---arccos-- sin Ad COS 虹 n A 不同齒形角圓弧傘齒輪非驅(qū)動(dòng)側(cè)齒面齒頂偏角為：

I cos S, 化11 成' m =-arccos-- - arccos-- sin 也 cos tan r>', 不同齒形角圓弧傘齒輪驅(qū)動(dòng)側(cè)齒面齒頂偏角為： 1 COS& tan cX, (D I =---arccos---arccos--- sin成I cos成， 誠I為 不同齒形角圓弧傘齒輪頂圓齒厚角為： "Sa = 180/z-拖--知 + A- + 妍 不同齒形角圓弧傘齒輪基圓齒厚角為： 端=18()/2 +鴉+妍 不同齒形角圓弧傘齒輪根圓齒厚角為： "、，=180//7 + &+灼-從-妍| 4)根據(jù)參數(shù)間的換算關(guān)系對不同齒形角圓弧傘齒輪齒形參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，即設(shè)計(jì)出不同 齒形角圓弧傘齒輪驅(qū)動(dòng)側(cè)和非驅(qū)動(dòng)側(cè)齒廓曲線。
【文檔編號(hào)】F16H55/08GK104265858SQ201410514207
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】肖望強(qiáng) 申請人:廈門大學(xué)