[实用新型]分段曲线齿轮

说明书

技术领域：本实用新型涉及一种具有新型齿廓的齿轮，属于机械传动领域。

背景技术：众所周知，齿轮是传递动力和运动的一种主要的机械传动形式，是机械产品的重要基础零部件。

随着现代工业的发展，对齿轮传动提出了越来越高的要求：小型化、高速化、长寿命、高可靠性和高承载能力等。目前广泛应用的齿轮按齿形曲线分主要有：摆线齿轮、渐开线齿轮和圆弧齿轮。各有优缺点：摆线齿轮的优点是齿线上各处的滑动系数相同，故磨损均匀，常用在钟表和仪表行业，缺点是承载能力不高，很少用于传递动力的场合；渐开线齿轮的优点有很多，对中心距误差和安装误差不敏感、刀具的制造和齿形测量比较简单、可进行变位、传动过程中压力角不变、动态特性好等，其缺点是两凸面相啮合，齿面承载能力差，虽可采用硬齿面技术增强齿面承载能力但成本也随之大增加；圆弧齿轮不同于渐开线齿轮的凸面相啮合，是凸面和凹面相啮合，具有很大的相对曲率半径，因而齿面润滑性能、齿面承载能力和耐磨性都有很大程度的提高，其缺点是对中心距误差敏感，端面齿廓理论上是点啮合，端面重合度等于零，为保证连续传动必须做成斜齿轮，使得啮合点在轴向是变化的，故动态特性与渐开线齿轮比要差一些。

发明内容：本实用新型的目的是：提出一种具有承载能力高、齿面润滑性能和耐磨性优良的全新齿轮齿廓。

技术方案是：分段曲线齿轮，其特征在于：分段曲线齿轮的齿轮齿廓由多条曲线段光滑连接构成，

进一步的，所述齿轮齿廓相啮合的齿廓为凹凸接触，

进一步的，曲线段的长度在1微米以上，

进一步的，当用于构造曲线段的离散点成为啮合点时，其相对曲率为零。

齿廓齿线的构造原则：

1)符合齿轮啮合基本定理；

2)能够实现定速比传动；

3)节圆以外为凸齿廓，节圆以内为凹齿廓；

4)在齿廓上按一定的规则确定一系列的离散点，而这些离散点的位置坐标能够保证当这些离散点成为啮合点时的相对曲率为零，将离散点用光滑曲线连接形成整个齿廓曲线，由于在现代工业生产中微米级以下是没有实际意义的，故这些离散点的最小间距取在1微米以上。

本实用新型分段曲线齿轮的齿廓齿线曲率关系推导如下：

当一对齿轮啮合时，啮合点处的两齿廓曲率关系，可由欧拉-萨瓦里公式表示：

1ρ1-r+1ρ2+r=(1r1+1r2)1sinα]]>(式一)

其中：ρ₁、ρ₂分别为齿轮1和齿轮2在啮合点处的曲率半径；r1、r2分别为齿轮1和齿轮2的节圆半径；啮合点的位置由r和α两参变数确定，r为啮合点到节点的距离，α为啮合点处的压力角。

若当齿轮1为齿条时，也即r₁→∞，由(式一)可得：