[发明专利]齿轮

说明书

本发明涉及一种齿轮，例如螺旋伞齿轮，该齿轮的轴向端面上具有由烧结或锻造制成的齿部。

通常，采用这样一种方法制造这种中小尺寸齿轮，即将金属粉末，例如铁粉末压在一个模具中，进行烧结，然后再用一个模具挤压烧结成的产品使其达到正确的尺寸(即所谓的精压)。同样，由锻造制成的齿轮也要进行精压处理。

采用一种方法来实现精压，即将烧结或锻造的工件放入模具的下冲头中，用上冲头进行冲压。在插入工件的时候，必须使工件定位，从而使工件轴向端面上的齿形部分与下冲头的齿形部分相啮合。

定位操作需要注意并且会由于定位不正确而出现模具损坏，并且由于碰撞会在工件的齿形部分中形成凹陷。另外，所要求的注意会降低生产效率并妨碍自动化操作。

本发明的目的在于克服上述问题，本发明特征在于沿着轴向方向于齿轮的外圆周表面上形成一个凹槽。

在精压处理将工件插入时，由于采用这种凹槽可以使机械的工件定位操作变得非常容易和准确，即例如使模具上的一个凸起与该凹槽相对应。

如果在外圆周面的方向上，凹槽的宽度T₁、位置、其在轴向方上的角度以及其长度如下设置，就可以防止由于设置了凹槽而使强度降低、过早磨损以及工件和工件成形模的破碎，并且可以实现光滑的定位。

首先，凹槽在外圆周面上的宽度T₁要等于或小于齿的节距T。在这种情况下，最好将凹槽设置在不包括齿顶但包括倾斜面和与之相连的齿底(底部)在内的整个面积上，或者将其设置在包括齿顶、与之相连的倾斜面和齿底在内的面积上。

其次，凹槽在外圆周面上的宽度大于齿的节距。在这种情况下，凹槽设在这样一个面积上，即该面积在两个相邻的齿底的预定点之间延伸，在所述的齿底之间设有两个倾斜面和一个齿顶。

考虑到齿轮的机械强度和操作，凹槽的深度最好在不影响定位功能的范围内尽可能地小。这个深度虽然取决于齿轮的规格，但为0.5-3mm。

至于形状，如以下的实施例所述的那样，最好采用弯曲的形状或半圆形的形状，但是如何其它的诸如V形都是适用的。

关于机械定位，凹槽最好精确地平行于轴线延伸，并且在轴向方向上在整个齿轮的外圆周表面上形成。

在实施例中，虽然设置两个在径向上相对的凹槽，但如有必要也可以设置两个以上的凹槽。这种结构的齿轮最适于斜齿轮，尤其适于要求大量时间和精力来定位的螺旋伞齿轮。

在相应的附图中：

图1(a)是本发明螺旋伞齿轮的一个优选实施例的正视图；

图1(b)是沿着图1(a)中1(b)-1(b)线的剖视图；

图1(c)是从上部和斜上部看的齿部示意图，其中表示凹槽的结构；

图2(a)和2(b)与图1(c)相同，但是表示另一个实施例，其中只有凹槽的结构变化了；

图3与图1(c)相同，但表示另一个实施例，其中的凹槽结构发生了变化。

下面将描述本发明的一个优选实施例。

图1表示根据本发明的一个实施例的螺旋伞齿轮，该齿轮由烧结铁制成，图1(a)是正视图，而图1(b)是沿着图1(a)中1(b)-1(b)线的剖视图，图1(c)是从上部和斜上部看的齿部示意图，其中表示凹槽4的结构。齿轮的外径D0为46.5mm，内径D₁为33mm，轴孔直径D₂为12mm，锥角R为145°，螺旋伞齿轮的齿数为36，齿的节距T为4mm，齿轮的轴向高度H为13.3mm。齿轮的形状是格里森制齿轮，模数为1.25，压力角为20°，轴角为90°，螺旋角为35°，螺旋方向为右螺旋。烧结铁的硬度不低于HRA60，密度不小于6.9g/cm³。

图中的序号2表示外圆周表面，还设有许多加强槽3，但也可以不设。在直径方向相对的位置垂直于外圆周表面2于其上设置凹槽4和5，这些槽沿着齿轮的轴线平行延伸。

从齿轮的轴向看，凹槽4和5为半径为1.5mm的半圆形，并从螺旋伞齿轮斜面B的中点6延伸至与该斜面B连接的齿底C后端附近的一个点7处。各个凹槽均在直径方向相对的位置处垂直于外圆周表面2设置于其中并平行于齿轮的轴线。

在这种凹槽结构中，工件成形模与倾斜面B外圆周表面上部分6相对应的部分呈尖锐的边缘状，并且靠近点7的齿底C的剩余部分是狭窄的。因此，这些部分会破碎。在工件部分上，部分6为尖锐的边缘，且齿顶D附近的密度比较低，因此在这些部分会由于接触而出现破碎。