塑料制斜齒輪制造技術

本發明專利技術提供了既可提高齒根抗疲勞強度、又基本不影響其抗沖擊性能的塑料制斜齒輪，其非嚙合側齒廓曲面的形成：以線段rbc為半徑畫出斜齒輪的第一基圓柱面，第一發生面與第一基圓柱面相切，第一發生面上的第一線段與第一基圓柱的軸線的夾角為βbc，當第一發生面沿著第一基圓柱面做無滑動的純滾動時，第一線段的軌跡即為非嚙合側齒廓曲面。嚙合側齒廓曲面的形成：以線段rbd為半徑做出斜齒輪的第二基圓柱面，rbc/rbd＝1～1.36；第二發生面與第二基圓柱面相切，第二發生面上的第二線段MM與第二基圓柱的軸線的夾角為βbd，當第二發生面沿著第二基圓柱面做無滑動的純滾動時，第二線段的軌跡即為嚙合側齒廓曲面。本發明專利技術的齒輪各部分取不同模數，并使用變位系數的設計方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及齒輪設計的
，具體是一種塑料制斜齒輪。
技術介紹
齒輪傳動因功率大、效率高、壽命長等優點，而被廣泛應各個機械傳動機構中。其性能和質量的優劣最終影響到機器的質量高低，因此，為適應現代化大生產和科技的快速發展，要求齒輪傳動的性能不斷優化。尤其在近數十年以來，在齒輪的嚙合理論、承載能力計算與試驗、振動與噪聲、新型齒輪傳動等各方面，均有很大進展。自從20世紀30年代研制出纖維尼龍以來，塑料齒輪得到了廣泛的應用。塑料齒輪與金屬齒輪相比較，因具有摩擦小、重量輕、噪聲低、耐腐蝕、對加工誤差不敏感等優點。現已廣泛應用在汽車、儀器儀表、紡織、印染、造紙、食品等各個領域。輪齒形狀不僅影響到齒輪副的運動特性，還影響到齒輪副的動力特性。研究表明， 增大壓力角可提高塑料齒輪齒根抗疲勞強度。但如果同時增大齒輪兩側的壓力角，將導致齒頂變薄，即輪齒的抗沖擊性能將下降。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種既能提高齒根抗疲勞強度、又基本不影響其抗沖擊性能的塑料制斜齒輪。為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種塑料制斜齒輪，其特點是斜齒輪的非嚙合側齒廓曲面的形成以線段rb。為半徑畫出斜齒輪的第一基圓柱面，且存在第一發生面Q與第一基圓柱面相切，第一發生面Q上的第一線段KK與第一基圓柱的軸線的夾角為β b。興0，當第一發生面Q沿著第一基圓柱面做無滑動的純滾動時，第一線段KK的軌跡即為斜齒輪的非嚙合側齒廓曲面；斜齒輪的嚙合側齒廓曲面的形成以線段rbd為半徑做出斜齒輪的第二基圓柱面， 其中，rb。/rbd = 1 1. 36 ；且存在第二發生面P與第二基圓柱面相切，第二發生面P上的第二線段MM與第二基圓柱的軸線的夾角為β bd興0，當第二發生面P沿著第二基圓柱面做無滑動的純滾動時，第二線段MM的軌跡即為斜齒輪的嚙合側齒廓曲面。本專利技術具有積極的效果(1)本專利技術提出在塑料制斜齒圓柱齒輪輪齒的兩側采用不同的壓力角，即相對于現有技術，僅增加嚙合側的壓力角，從而盡量確保了齒頂厚度，故而在實現提高齒根抗疲勞強度的同時，基本不影響齒輪的抗沖擊性能；此外，本專利技術的齒輪各部分取不同模數，并使用變位系數的設計方法。與現有的塑料制漸開線斜齒圓柱齒輪相比，本專利技術的齒輪具有提高承載能力、縮小體積、減輕重量、延長壽命等優點。與現有的金屬制漸開線斜齒圓柱齒輪相比，本專利技術的齒輪具有成型容易、耐腐蝕、振動小、噪聲低等優點。由于塑料齒輪廣泛應用于家電、汽車、儀表等行業，市場前景廣闊，該專利技術具有巨大的社會和經濟效益。(2)本專利技術的塑料制斜齒輪的特點是i)嚙合側分度圓端面壓力角、非嚙合側分度圓端面壓力角、嚙合側分度圓法面壓力角，非嚙合側分度圓法面壓力角分別為alt、a2t、 aln、a2n, aln> a 2n, a lt > a 2t ;ii)分度圓法面模數mln大于法面齒頂高模數m2n ;iii) 齒輪進行了變位處理。(3)本專利技術專利根據塑料制漸開線斜齒圓柱齒輪齒廓曲面的生成特點，結合變壓力角的特性，給出塑料制變壓力角變模數變位漸開線斜齒圓柱齒輪的設計思想，并推導出齒輪幾何參數及尺寸的計算公式。輪齒兩邊齒廓壓力角不等與現有技術相比，由圖5可知， 齒廓兩邊采用不等壓力角時可減小齒輪的體積和重量。附圖說明圖1為本專利技術的塑料制斜齒輪的結構示意圖；圖2為圖1中的塑料制斜齒輪的齒形圖；圖3為圖2中的塑料制斜齒輪的嚙合側齒廓曲面(也即左側漸開線齒廓)的生成示意圖；圖4為圖2中的塑料制斜齒輪的非嚙合側齒廓曲面(也即右側漸開線齒廓)的生成示意圖；圖5為現有技術中的塑料制斜齒輪的齒形8和本專利技術的塑料制斜齒輪的齒形9的對比示意圖。具體實施例方式見圖1-2，本實施例的塑料制斜齒輪的齒形主要包括齒頂1、第二基圓柱5生成的左側齒面(也即左側漸開線齒廓)6、第一基圓柱3生成的右側齒面(也即右側漸開線齒廓)7及齒根4。齒輪工作時，壓力角大的左側齒面6參與嚙合，壓力角小的右側齒面7不參與嚙合。斜齒輪的非嚙合側齒廓曲面的形成以線段rb。為半徑畫出斜齒輪的第一基圓柱面，且存在第一發生面Q與第一基圓柱面相切，第一發生面Q上的第一線段KK與第一基圓柱的軸線的夾角為β b。興0，當第一發生面Q沿著第一基圓柱面做無滑動的純滾動時，第一線段KK的軌跡即為斜齒輪的非嚙合側齒廓曲面。斜齒輪的嚙合側齒廓曲面的形成以線段rbd為半徑做出斜齒輪的第二基圓柱面， 其中，rb。/rbd = 1 1. 36 ；且存在第二發生面P與第二基圓柱面相切，第二發生面P上的第二線段MM與第二基圓柱的軸線的夾角為β bd興0，當第二發生面P沿著第二基圓柱面做無滑動的純滾動時，第二線段MM的軌跡即為斜齒輪的嚙合側齒廓曲面。斜齒輪的齒數、分度圓柱上的螺旋角、分度圓端面模數、分度圓法面模數、嚙合側分度圓端面壓力角、非嚙合側分度圓端面壓力角、嚙合側分度圓法面壓力角、非嚙合側分度圓法面壓力角分別為 :ζ、β、mlt、mln、a lt、a 2t、a ln、a 2n ；ζ的取值符合傳動比要求；β根據需要選擇，最佳實施的值β = 8 20° ；mln的取值大小根據《齒輪手冊》(機械工業出版社，2004-2第2版，中國版本圖書館CI P數字核字O000)第09768號)選取或根據需要自定；mlt = mln/cos β 毫米；α lt = atan (tan α ln/cos β )度；α 2t = atan (tan α 2n/cos β )度；α2η= 14° ，作為最優的實施方式，α = 20° ；α 1η在滿足齒輪強度和輪齒抗沖擊性能的前提下，根據需要取值，并滿足45° >Q In > α2η°所述第二基圓柱面的半徑rbd毫米，其中d為斜齒輪的分度圓直徑，,ζ. mlnJ =毫米。所述βΜ = atan(tan3 · cosa lt)，且 0 < βΜ < 90°。所述第一基圓柱面的半徑rbe =毫米。所述β bc = atan (tan β · cos α 2t)，且 0 < β bc < 90°。所述嚙合側齒廓曲面的法面齒頂高系數、非嚙合側齒廓曲面的法面齒頂高系數、嚙合側齒廓曲面的法面頂隙系數、非嚙合側齒廓曲面的法面頂隙系數分另Ij 為 、/4η、cn、4η ,貝>J ^an = 1.0 , ^an = 0.85 ~ 1.0 , cn = 0.3 ~ 0.45 ,氺Λitiic2n = han + cIw _ 2an 。斜齒輪的分度圓法面齒厚、端面齒厚分別為sn、St ；麗 Inλ、麗 Itλ、_6]貝U+η “顯2η)暈米，a =y+ —t +tana2t)毫米。^為斜齒輪的法面變位系數，Xt為斜齒輪的端面變位系數，則Xt = XnCosii，且 χ ^ m2nKnA zmlt(sinalt)2 。η _ mIn2mIn斜齒輪的齒頂圓直徑為da，《 =d + 2mln(hlan +xn),式中m2n為斜齒輪的法面齒頂高模數，法面齒頂高模數與法面齒根高模數相等；斜齒輪的齒根圓直徑為df，於=d-ImlnQiklan +4n-xn)。為了提高齒輪強度和安裝的需要，塑料制斜齒輪變位系數的選擇χ ^ m2nKnd zmu(sinau)2η _ mIn2mIn與現有的漸開線斜本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種塑料制斜齒輪，其特征在于：以線段ｒｂｃ為半徑畫出斜齒輪的第一基圓柱面，且存在第一發生面與第一基圓柱面相切，第一發生面上的第一線段與第一基圓柱的軸線的夾角為βｂｃ≠０，當第一發生面沿著第一基圓柱面做無滑動的純滾動時，第一線段的軌跡即為斜齒輪的非嚙合側齒廓曲面；以線段ｒｂｄ為半徑做出斜齒輪的第二基圓柱面，其中，ｒｂｃ／ｒｂｄ＝１～１．３６；且存在第二發生面與第二基圓柱面相切，第二發生面上的第二線段與第二基圓柱的軸線的夾角為βｂｄ≠０，當第二發生面沿著第二基圓柱面做無滑動的純滾動時，第二線段的軌跡即為斜齒輪的嚙合側齒廓曲面。

【技術特征摘要】
1.一種塑料制斜齒輪，其特征在于以線段rb。為半徑畫出斜齒輪的第一基圓柱面，且存在第一發生面與第一基圓柱面相切，第一發生面上的第一線段與第一基圓柱的軸線的夾角為β b。興0，當第一發生面沿著第一基圓柱面做無滑動的純滾動時，第一線段的軌跡即為斜齒輪的非嚙合側齒廓曲面；以線段rbd為半徑做出斜齒輪的第二基圓柱面，其中，rb。/rbd= 1 1. 36 ；且存在第二發生面與第二基圓柱面相切，第二發生面上的第二線段與第二基圓柱的軸線的夾角為 β bd興0，當第二發生面沿著第二基圓柱面做無滑動的純滾動時，第二線段的軌跡即為斜齒輪的嚙合側齒廓曲面。2.根據權利要求1所述的塑料制斜齒輪，其特征在于該斜齒輪的齒數、分度圓柱上的螺旋角、分度圓端面模數、分度圓法面模數、嚙合側分度圓端面壓力角、非嚙合側分度圓端面壓力角、嚙合側分度圓法面壓力角、非嚙合側分度圓法面壓力角分別為z、i3、mlt、mln、α lt> a2t> a ln> a2n；Z的取值符合傳動比要求； β = 8 20° ；mln的取值大小根據《齒輪手冊》選取或根據需要自定； mIt = mln/cos β 毫米； a lt = atan (tan α ln/cos β )度； α 2t = atan (tan α 2η/cos β )度；14° 29° ； Q11JiMMS0 > α1η> α2η。3.根據權利要求2所述的塑料制斜齒輪，其特征在于所述第二基圓柱面的半徑 rbd = y · 毫米，其中d為斜齒輪的分度圓直徑，d = mlt-z = 毫米。4.根據權利要求3所述的塑料制斜齒輪，其特征在于所述βbd = atan (tan β ·...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李秀蓮，王貴成，趙景波，朱福先，王志，周金宇，
申請(專利權)人：江蘇技術師范學院，
類型：發明
國別省市：32