一種零背隙低噪音傳動(dòng)齒輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳動(dòng)齒輪，具體涉及一種零背隙低噪音傳動(dòng)齒輪。
【背景技術(shù)】
[0002]齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。傳動(dòng)齒輪是指用主、從動(dòng)齒輪直接傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的裝置，利用兩齒輪的輪齒嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。齒輪傳動(dòng)按齒輪軸線的相對(duì)位置分類(lèi)，可分為軸線平行的圓柱齒輪傳動(dòng)、相交的圓錐齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)的螺旋齒輪傳動(dòng)。
[0003]齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是:傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠，效率高，壽命長(zhǎng)，使用功率、速度和尺寸范圍大。
[0004]雖然齒輪傳動(dòng)有以上所述的特點(diǎn)，但在齒輪制造過(guò)程中存在加工誤差、裝配誤差等等因素，在齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)必須在傳動(dòng)的兩齒輪相嚙合處留出空隙(齒輪傳動(dòng)中稱(chēng)為背隙)，以防止傳動(dòng)的兩齒輪因上述誤差所產(chǎn)生的干涉被咬死;而這種背隙在傳動(dòng)齒輪嚙合齒的交替過(guò)程中帶來(lái)沖擊，產(chǎn)生噪聲，同時(shí)影響傳動(dòng)精度。
[0005]另外，由于齒輪輪齒受力方向的尺寸相比齒輪本體明顯要小，相對(duì)齒輪輪齒來(lái)說(shuō)，齒輪本體相當(dāng)于一個(gè)剛性體，齒輪輪齒受力相當(dāng)一個(gè)懸臂梁，在齒輪輪齒與齒輪本體結(jié)合部位產(chǎn)生應(yīng)力集中，齒輪輪齒產(chǎn)生斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。并且，由于齒輪傳動(dòng)為線接觸的高副傳動(dòng)，接觸部位的應(yīng)力非常大，因傳動(dòng)齒輪齒廓、齒向誤差使相嚙合齒接觸部位由線接觸變?yōu)辄c(diǎn)接觸，這樣接觸部位的應(yīng)力就更大，加大了齒輪輪齒齒面產(chǎn)生點(diǎn)蝕、膠合、局部塑性變形的風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]彈性齒輪是傳動(dòng)齒輪中應(yīng)用較廣泛的一種，主要是通過(guò)緩沖的方式降噪，但現(xiàn)有的彈性齒輪不能徑向補(bǔ)償，難以消除齒輪輪齒嚙合部位的背隙；在齒輪輪齒與齒根圓交接的轉(zhuǎn)角處存在明顯拉應(yīng)力集中點(diǎn);齒輪輪齒的嚙合部位基本上為點(diǎn)接觸，接觸面積小，嚙合部位的齒面接觸壓應(yīng)力大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種傳動(dòng)精度高的零背隙低噪音傳動(dòng)齒輪。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是，一種零背隙低噪音傳動(dòng)齒輪，包括主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪包括主動(dòng)輪齒輪本體和主動(dòng)輪齒輪輪齒，所述主動(dòng)輪齒輪輪齒均勻分布于主動(dòng)輪齒輪本體的圓周邊沿上;所述從動(dòng)輪包括從動(dòng)輪齒輪本體和從動(dòng)輪齒輪輪齒，所述從動(dòng)輪齒輪輪齒均勻分布于從動(dòng)輪齒輪本體的圓周邊沿上;所述從動(dòng)輪齒輪輪齒與主動(dòng)輪齒輪輪齒嚙合;所述主動(dòng)輪齒輪本體和從動(dòng)輪齒輪本體中心均設(shè)有軸孔;所述從動(dòng)輪齒輪本體靠近從動(dòng)輪齒輪輪齒根部的端面上設(shè)有圈圓弧槽，所述圈圓弧槽由至少兩條沿圓周分布、等徑同心的分段圓弧槽組成，所述分段圓弧槽為沿齒輪軸向的通槽。
[0009]進(jìn)一步，所述從動(dòng)輪齒輪本體靠近從動(dòng)輪齒輪輪齒根部的端面上設(shè)有兩圈圈圓弧槽，分別為內(nèi)圈圓弧槽和外圈圓弧槽，所述內(nèi)圈圓弧槽的分段處與外圈圓弧槽的分段處錯(cuò)開(kāi)。
[0010]進(jìn)一步，所述分段圓弧槽內(nèi)填充有減震物質(zhì)。
[0011]進(jìn)一步，所述減震物質(zhì)為橡膠、塑料或軟質(zhì)金屬。
[0012]進(jìn)一步，所述軟質(zhì)金屬為鋁或鉛。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)從動(dòng)輪齒輪本體靠近從動(dòng)輪齒輪輪齒根部的端面上設(shè)有圈圓弧槽，圈圓弧槽由多條沿圓周分布、等徑同心的分段圓弧槽組成，主動(dòng)輪齒輪輪齒和從動(dòng)輪齒輪輪齒嚙合發(fā)生干涉時(shí)，干涉所產(chǎn)生的附加力使嚙合齒和分段圓弧槽發(fā)生徑向彈性退讓變形，該徑向彈性退讓可消除干涉的發(fā)生，避免產(chǎn)生零背隙傳動(dòng)齒輪輪齒咬死的現(xiàn)象，使得齒輪輪齒間的嚙合可進(jìn)行零背隙設(shè)計(jì)，降低齒輪輪齒在交替嚙合時(shí)，背隙引起的撞擊噪音，從根本上消除噪音源，并提高齒輪傳動(dòng)精度。
[0014](2)減少齒輪輪齒根部的彎曲拉應(yīng)力集中，將齒輪輪齒與齒輪本體連接的齒根部位應(yīng)力集中范圍擴(kuò)大至嚙合齒的齒根圓，提高輪齒的抗彎疲勞強(qiáng)度，降低斷齒風(fēng)險(xiǎn)。
[0015](3)使得主動(dòng)輪齒輪輪齒與從動(dòng)輪齒輪輪齒的嚙合部位由點(diǎn)接觸變?yōu)榫€接觸，增大受力點(diǎn)的接觸面積，從而減少?lài)Ш喜课坏凝X面接觸壓應(yīng)力，避免齒輪輪齒嚙合部位因齒面接觸壓應(yīng)力過(guò)大產(chǎn)生點(diǎn)蝕、膠合、塑性變形，降低傳動(dòng)齒輪失效的風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是圖2的局部放大圖(齒輪輪齒嚙合無(wú)背隙)。
[0019 ]圖4是圖2所示實(shí)施例的從動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是現(xiàn)有的傳動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6是圖5的局部放大圖(齒輪輪齒嚙合有背隙)。
[0022]圖7是圖2所示實(shí)施例的齒輪輪齒嚙合時(shí)發(fā)生干涉退讓彈性變形的示意圖(齒輪輪齒的嚙合部位位于外圈圓弧槽分段處的正上方)。
[0023]圖8是圖2所示實(shí)施例的齒輪輪齒嚙合時(shí)發(fā)生干涉退讓彈性變形的示意圖(齒輪輪齒的嚙合部位位于外圈圓弧槽非分段處的正上方)。
[0024]圖9是現(xiàn)有傳動(dòng)齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，齒輪輪齒根部所受拉應(yīng)力分布圖。
[0025]圖10是圖2所示實(shí)施例的傳動(dòng)齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，齒輪輪齒根部所受拉應(yīng)力分布圖。
[0026]圖11是現(xiàn)有傳動(dòng)齒輪所嚙合的輪齒接觸部位貼合狀態(tài)圖。
[0027]圖12是圖11的A-A剖視圖(嚙合齒的接觸為點(diǎn)接觸)。
[0028]圖13是現(xiàn)有傳動(dòng)齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，齒輪輪齒嚙合時(shí)的受力接觸狀態(tài)等效圖。
[0029]圖14是圖2所示實(shí)施例的傳動(dòng)齒輪的輪齒接觸部位貼合剖視圖(嚙合齒的接觸為線接觸)。
[0030]圖15是圖2所示實(shí)施例的傳動(dòng)齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，齒輪輪齒嚙合時(shí)的受力接觸狀態(tài)等效圖。[0031 ]圖中:1一主動(dòng)輪，2一從動(dòng)輪，3一分段圓弧槽，1-1一主動(dòng)輪齒輪輪齒，1~2一主動(dòng)輪齒輪本體，2-1一從動(dòng)輪齒輪輪齒，2-2一從動(dòng)輪齒輪本體。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0033]實(shí)施例1
參照?qǐng)D1，本實(shí)施例包括主動(dòng)輪1和從動(dòng)輪2，主動(dòng)輪1包括主動(dòng)輪齒輪本體1-2和主動(dòng)輪齒輪輪齒1-1，主動(dòng)輪齒輪輪齒1-1均勻分布于主動(dòng)輪齒輪本體1-2的圓周邊沿上;從動(dòng)輪2包括從動(dòng)輪齒輪本體2-2和從動(dòng)輪齒輪輪齒2-1，從動(dòng)輪齒輪輪齒2-1均勻分布于從動(dòng)輪齒輪本體2-2的圓周邊沿上;從動(dòng)輪齒輪輪齒2-1與主動(dòng)輪齒輪輪齒1-1嚙合;主動(dòng)輪齒輪本體
1-2和從動(dòng)輪齒輪本體2-2中心均設(shè)有軸孔;從動(dòng)輪齒輪本體2-2靠近從動(dòng)輪齒輪輪齒2-1根部的端面上設(shè)有一圈圈圓弧槽，圈圓弧槽由6條沿圓周分布、等徑同心的分段圓弧槽3組成，分段圓弧槽3為沿齒輪軸向的通槽，分段圓弧槽3內(nèi)填充有橡膠，以進(jìn)一步緩沖齒輪輪齒嚙合所產(chǎn)生的振動(dòng)，降低噪音。
[0034]實(shí)施例2
參照?qǐng)D2、圖3、圖4，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于:從動(dòng)輪齒輪本體2-2靠近從動(dòng)輪齒輪輪齒2-1根部的端面上設(shè)有兩圈圈圓弧槽，分別為內(nèi)圈圓弧槽和外圈圓弧槽，內(nèi)圈圓弧槽的分段處與外圈圓弧槽的分段處錯(cuò)開(kāi);分段圓弧槽3內(nèi)填充有塑料。其余同實(shí)施例1。
[0035]實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于:從動(dòng)輪齒輪本體2-2靠近從動(dòng)輪齒輪輪齒2-1根部的端面上設(shè)有三圈圈圓弧槽，分別為第一圈圓弧槽、第二圈圓弧槽和第三圈圓弧槽，第一圈圓弧槽、第二圈圓弧槽和第三圈圓弧槽的分段處相互錯(cuò)開(kāi);分段圓弧槽3內(nèi)填充有鉛。其余同實(shí)施例1。
[0036]實(shí)施例4
本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別僅在于: