[发明专利]一种准布拉格型声子晶体减振齿轮

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种齿轮。

背景技术

作为机械行业中基本的零件和部件，齿轮和齿轮减速器起到传递运动和动力的作用。齿轮传动过程中的振动问题，不仅会降低齿轮的传动精度和使用寿命进而影响机械的工作精度和寿命，而且还会造成噪声污染，影响人们的身体健康。因此，齿轮的减振降噪对提高机械的使用精度，延长机械的使用寿命，改善人们的工作环境都具有重要的意义。目前减小齿轮噪声的方法主要有两种，一是抑制或削弱引起齿轮噪声的激扰力，二是对已经产生的振动与噪声采取屏蔽、隔振等措施。但必须指出的是，我们只能通过各种手段使振动削弱、噪声降低，从而令振动的效应处在我们要求的范围之内，而不能完全消除振动。

发明内容

本发明的目的在于提供减弱啮合冲击强度、实现中高频域的减振目的的一种准布拉格型声子晶体减振齿轮。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种准布拉格型声子晶体减振齿轮，其特征是：包括齿圈、组成环，齿圈设置在组成环外部，组成环由金属环和非金属环相间组成，组成环最里层为金属环，金属环里设置键槽和联接孔，组成环最外层为非金属环。

本发明还可以包括：

1、组成环包括三层金属环和三层非金属环。

2、金属环的材料为钢、铜或合金，非金属环的材料为尼龙、增强型尼龙、聚合物复合材料、聚苯硫醚。

3、金属环和非金属环之间、组成环的最外层非金属环与齿圈之间为胀紧连接。

本发明的优势在于：本发明整体结构简单、制造方便，对齿轮在中高频域内有良好的减振降噪效果，齿轮的使用可靠、对工作环境的要求较低。例如可以用于降低高速齿轮箱的噪声，改善高速齿轮箱噪声、振动特性，改善工人工作环境等。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为本发明的装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～3，本发明是利用准布拉格型声子晶体实现齿轮在中高频域的减振效果的。其原理是在齿轮径向周期交替分布两种不同材质的圆环，形成准布拉格型声子晶体结构，通过不同阻抗特性的分界面处的反射相消作用，使扭转波发生衰减，从而一方面减小传动轴向齿轮外圈啮合处的振动传递，进而减弱啮合冲击强度，另一方面则能够有效抑制从齿轮啮合处向传动轴及其轴承支撑处的振动传递，最终实现中高频域的减振目的。

本发明采取了如下的技术方案：它包括键槽1、联接孔2、组成环3、4、5、6、7和8、齿圈9。

键槽1、联接孔2用于与传动轴相连，根据载荷的大小、传动轴几何尺寸的不同，传动轴与齿轮之间可以选择键连接或是胀紧联接。组成环3、5、7和齿圈9材料为结构钢，组成环4、6、8材料为尼龙。组成环3、4、5、6、7、8周期交替分布在齿圈9内，准声子晶体的周期数目可以根据需要进行调整，组成环之间、组成环与齿圈之间可由胀紧连接或者通过其他合理的工艺方法联接在一起。

实际使用时应考虑到以下几种因素：

齿轮与传动轴的联接。根据载荷大小、传动轴几何尺寸的不同，传动轴与齿轮可以选择键连接、胀紧联接等。

组成环的材料。根据载荷大小不同、工作环境不同，组成环可以选择不同的材料，例如非金属环可以选择尼龙、增强型尼龙、聚合物复合材料、聚苯硫醚等，金属环可以选择钢、铜以及各种合金。

准声子晶体的周期数。根据齿轮的几何尺寸、载荷大小可以调整准组成环的几何尺寸和准声子晶体的周期数目。