本發(fā)明屬于機(jī)械傳動領(lǐng)域,尤其涉及一種圓弧齒線齒輪齒條傳動,特別是一種承載能力大、傳動效率高、平穩(wěn)性好、噪聲低、無軸向力的圓弧齒線齒輪齒條傳動。所述齒輪齒條傳動中的齒輪的輪齒具有凹凸兩個齒面,輪齒齒面上沿齒寬方向的截線為圓弧線,且在輪齒的中間截面上其齒廓線為漸開線,且從輪齒中截面到兩端面的各截面輪廓線為均勻過渡的雙曲線的包絡(luò)線,輪齒具有關(guān)于中截面對稱的幾何特性;所述齒輪齒條傳動中的齒條齒面上沿齒寬方向的截線均為直線,且在輪齒的中間截面上其凸凹面齒廓線的齒形角是相同的,其齒廓線與同模數(shù)直齒條相同,且從輪齒中截面到兩端面的各截面輪廓線為圓錐母線的包絡(luò)線,輪齒具有關(guān)于中截面對稱的幾何特性。
背景技術(shù):
齒輪齒條傳動是機(jī)械工業(yè)中常用的傳動裝置,具有傳動平穩(wěn),效率高,承載能力大等優(yōu)點(diǎn),被廣范應(yīng)用于機(jī)床、食品機(jī)械、木工機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備、金融設(shè)備等機(jī)械工程領(lǐng)域中。但隨著各工程領(lǐng)域的不斷發(fā)展,對齒輪齒條傳動的綜合性能更提出了更高的要求。
現(xiàn)階段的齒輪齒條傳動系統(tǒng)中,直齒、斜齒輪及人字齒等是較常見的輪齒形式, 但是采用這幾種齒線的齒輪齒條傳動副都存在一些明顯的缺陷。直齒輪齒條傳動在輪齒嚙合過程中,輪齒是沿著整個齒寬同時嚙入和嚙出的, 輪齒受到的載荷呈現(xiàn)較大的突變,在嚙合過程容易產(chǎn)生沖擊和振動。斜齒輪齒條傳動接觸線與軸線不平行,傳動時會產(chǎn)生軸向分力,軸系結(jié)構(gòu)復(fù)雜,摩擦損失增大。人字齒齒輪齒條傳動的齒輪中間有退刀槽,增加了設(shè)備的總體尺寸和材料消耗量。同時,在裝配時,其對稱度很難保證,其中齒輪必須采用浮動支承,容易引起偏載和浮動齒輪軸向竄動,增加嚙合振動,進(jìn)而加速傳動副的失效。
本發(fā)明的目的是針對上述齒輪齒條傳動形式在傳動中存在的不足提供一種新穎獨(dú)特的圓弧齒線齒輪齒條傳動,特別是一種承載能力大、傳動效率高、平穩(wěn)性好、噪聲低、無軸向力的圓弧齒線齒輪齒條傳動。該種齒輪齒條傳動形式在傳動中接觸線比同參數(shù)直齒齒輪齒條傳動長,且結(jié)合其凹凸齒面的特點(diǎn),其承載能力比直齒齒輪齒條傳動高,且其輪齒同人字齒輪齒條傳動一樣,都具有關(guān)于其中截面對稱的特性,在傳動過程中避免了采用斜齒輪齒輪齒條傳動時的較大的軸向力,且在裝配時由于其齒面為齒線為圓弧線的凹凸齒面,能實(shí)現(xiàn)自動對中,裝配方便,同時其傳動直線度可以得到提高。綜上,該種齒輪齒條傳動型式可以代替現(xiàn)有齒輪齒條傳動型式,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服傳統(tǒng)齒輪齒條傳動形式在生產(chǎn)及傳動過程中的不足和問題,并盡量保留傳統(tǒng)齒輪齒條傳動形式在傳動過程中的優(yōu)點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種具有新型輪齒的齒輪齒條傳動,特別是一種承載能力高、傳動效率高、平穩(wěn)性好、噪聲低、無軸向力的新型齒輪齒條傳動——圓弧齒線齒輪齒條傳動。
一種圓弧齒線齒輪齒條傳動,包含:圓弧齒線圓柱齒輪(Ⅰ):齒輪實(shí)體(1)、齒輪輪齒(2)、輪齒凹面(3)、輪齒凸面(4)、凹面過渡圓(5)、凸面過渡圓(6)、輪齒頂面(7)、凹/凸面齒線(8/8’)、輪齒前端面(9)、輪齒后端面(10)、凹/凸面中截面齒廓線(11/11’)、凹面前/后端面齒廓線(12/12’)、凸面前/后端面齒廓線(13/13’);圓弧齒線齒條(Ⅱ):齒條實(shí)體(14)、齒條輪齒(15)、輪齒凹面(16)、輪齒凸面(17)、凹面過渡圓(18)、凸面過渡圓(19)、輪齒頂面(20)、凹/凸面齒線(21/21’)、輪齒前端面(22)、輪齒后端面(23)、凹/凸面中截面齒廓線(24/24’)、凹面前/后端面齒廓線(25/25’)、凸面前/后端面齒廓線(26/26’)。
進(jìn)一步,所述齒輪齒條傳動中齒輪的凹凸齒面,其齒線在沿著圓柱齒輪某一母線展開的平面上是一段圓弧線,所述齒輪齒條傳動中的齒條凹/凸面齒線是一段圓弧線,由其構(gòu)成的齒輪齒條副在傳動時具有更長的接觸線。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖 1 是本發(fā)明圓弧齒線齒輪齒條傳動的軸測視圖。
圖 2 是本發(fā)明圓弧齒線齒輪齒條傳動的齒輪軸測視圖。
圖 3是本發(fā)明圓弧齒線齒輪齒條傳動的齒輪前端面視圖。
圖 4是本發(fā)明圓弧齒線齒輪齒條傳動的齒輪后端面視圖。
圖 5是本發(fā)明圓弧齒線齒輪齒條傳動的齒條軸測視圖。
圖 6是本發(fā)明圓弧齒線齒輪齒條傳動的齒條前端面視圖。
圖 7是本發(fā)明圓弧齒線齒輪齒條傳動的齒條后端面視圖。