[发明专利]分锥综合变位为负值的曲齿锥齿轮

说明书

本发明是用于机械传动领域中，在相交的两回转轴之间传动的曲线齿锥齿轮副装置。

现有的世界各国工业用的曲线齿锥齿轮副，绝大多数用齿条形刀具加工，它们都是采用变位系数之和为零的原理来设计的。以西德Cyclo-Pallold-System    KN3028/ssue    No.2齿轮为例，它包括两种情况：

（1）当锥齿轮副齿数比为1时，采用无变位（x₁＝x₂＝0）设计;

（2）当锥齿轮副齿数比大于1时，常采用高变位（x₁+x₂＝0）设计。即采用变位系数之和皆为零的原理来设计，这种曲线齿锥齿轮副可称为“零”变位曲线齿锥齿轮副。这种曲线齿锥齿轮副被设计时，节锥角δ′与分度锥角δ重合，啮合角α′等于分度锥上的压力角α，以便保证锥齿轮副的两轴交角不改变。“零”变位设计存在小锥齿轮比滑大，较易磨损，小锥齿轮相对较弱等缺点。且当螺旋角βm小于30°时，不能实现双齿对啮合传动。造成平稳传动差，噪声较高。

本发明的目的是设计一种具有低噪声、平稳传动和高承载能力、且用各国现有的切齿设备就能制造出的新型曲线齿锥齿轮副。

本发明的解决方案是：采用负值综合变位分度锥原理设计制造新型曲线齿锥齿轮副，使其在端面当量齿轮副上的综合变位系数之和Xc为负值。

X_C＝X₁+X₂+0.5（X_t1+X_t2）ctgα＜0

式中X₁、X₂分别为小锥齿轮和大锥齿轮的径向变位系数，

X_t1、X_t2分别为小锥齿轮和大锥齿轮的切向变位系数，

α为当量齿数分度圆上压力角。

还要使节圆锥的啮合角α′小于分度锥上压力角α。同时，节锥角δ′不变，分锥角δ变大，变位后分锥和节锥分离，形成△δ＜0，但轴交角之和∑＝δ₁′+δ₂′仍保持不变。δ₁′为小锥齿轮节锥角，δ₂′为大锥齿轮节锥角。

锥角的变化△δ反映在端面当量齿轮上是：节圆不变，分度圆变化，这与传统的角度变位原理- 节圆变化，分度圆不变是截然相反。但仍保持共同的负传动特征：节圆半径rv′小于分度圆半径rv。

本发明新齿形的组成形式有两种：半径增大〔△r〕式或锥距内缩〔△R〕式。

图1为半径增大〔△r〕式;

图2为锥距内缩〔△R〕式;

图3为径向变位封闭图;

图4为切向变位封闭图。

本发明将从下列实施例的附图中更清楚地说明。

首先选定新齿形的组成形式。图1表示半径增大〔△r〕式，图2表示锥距内缩〔△R〕式：

r_v1为当量小齿轮分度圆半径。

r_v1′为当量小齿轮节圆半径。

r_v2为当量大齿轮分度圆半径。

r_v2′为当量大齿轮节圆半径。

δ₁为小锥齿轮分锥角。

δ₁′为小锥齿轮节锥角。

δ₂为大锥齿轮分锥角。

δ₂′为大锥齿轮节锥角。

a.为无变位中心距，a_v＝r_v1+r_v2。

a′.为实际中心距，a_v′＝r_v1′+r_v2′。

∑为两轴交角。

（1）〔△r〕（半径增大）式，当采用负值变位，即X_c＜0时，可增大分度圆半径r，并保持节圆半径r′不变，其半径差为△r＝r_v′-r_v＜0。相应地，节圆锥啮合角α′小于分度锥上压力角α。

invα′＝invα+2X_c（Z_v1+Z_v2）^-1·tgα

式中Z_v1为小锥齿轮当量齿数;

Z_v2为大锥齿轮当量齿数。

同时，分锥角δ′变大，节锥角δ′不变，δ′和δ的关系式为：