[实用新型]一种圆弧抛物线分阶式人字齿轮

权利要求书

1.一种圆弧抛物线分阶式人字齿轮，其特征在于：所述人字齿轮的基本齿廓采用分阶式齿形，包括工作齿廓和非工作齿廓，所述工作齿廓包括凸圆弧曲线段和凹抛物线曲线段，所述非工作齿廓包括分阶圆弧曲线段和齿根圆弧曲线段，所述凸圆弧曲线段设在节线上方，所述凹抛物线曲线段设在节线下方，所述凸圆弧曲线段与分阶圆弧曲线段光滑连接，所述分阶圆弧曲线段与凹抛物线曲线段连接，所述凹抛物线曲线段与齿根圆弧曲线段连接；

所述凸圆弧曲线段的表达式为：

式中，r为圆弧半径；t为曲线段的自变量参数；上面的符号“－”表示左侧齿廓曲线段，下面的符号“+”表示右侧齿廓曲线段；(0,l)为圆心坐标；

所述凹抛物线曲线段的表达式为：

式中，t为曲线段的自变量参数；上面的符号“－”表示左侧齿廓曲线段，下面的符号“+”表示右侧齿廓曲线段；p为抛物线参数；α₁和α₂为接触点P₁和P₂的压力角；θ_j为抛接触点与抛物线顶点之间的夹角；L为抛物线顶点到凸圆弧曲线圆心的距离，m_n为齿轮的法面模数；

所述分阶圆弧曲线段的表达式为：

式中，r_j为圆弧半径；t为曲线段的自变量参数；“±”上面的符号“+”表示左侧齿廓曲线段，下面的符号“－”表示右侧齿廓曲线段；(e_j,l_j)为圆心坐标；

所述齿根圆弧曲线段的表达式为：

式中，r_f为圆弧半径；t为曲线段的自变量参数；“±”上面的符号“+”表示左侧齿廓曲线段，下面的符号“－”表示右侧齿廓曲线段；(e_f,l_f)为圆心坐标。

2.根据权利要求1所述的一种圆弧抛物线分阶式人字齿轮，其特征在于：所述人字齿轮齿面的表达式为：

其中，ρ为人字齿轮的节圆半径；φ为人字齿轮的旋转角度；β为人字齿轮的螺旋角，左旋轮齿段β取负值，右旋轮齿段β取正值；当i＝1时，表达式为凸圆弧曲线段形成的啮合齿面方程；当i＝2时，表达式为分阶圆弧曲线段形成的齿面方程；当i＝3时，表达式为凹抛物线曲线段形成的啮合齿面方程；当i＝4时，表达式为齿根圆弧曲线段形成的齿面方程。

3.根据权利要求2所述的一种圆弧抛物线分阶式人字齿轮，其特征在于：所述人字齿轮的轮齿包括左旋轮齿段、右旋轮齿段和退刀槽，所述左旋轮齿段与右旋轮齿段的螺旋角相同、旋向相反；所述人字齿轮的一对轮齿在啮合过程中所述左旋轮齿段及右旋轮齿段的凸齿面及凹齿面上分别有两个接触点，所述凸齿面是由凸圆弧曲线段形成的啮合齿面，所述凹齿面是由凹抛物线曲线段形成的啮合齿面。