[发明专利]一种圆弧抛物线多点接触的人字齿轮

摘要

本发明公开了一种圆弧抛物线分阶式人字齿轮，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，工作齿廓包括凸圆弧曲线段和凹抛物线曲线段，非工作齿廓包括分阶圆弧曲线段和齿根圆弧曲线段，凸圆弧曲线段与分阶圆弧曲线段光滑连接，分阶圆弧曲线段与凹抛物线曲线段连接，凹抛物线曲线段与齿根圆弧曲线段连接；人字齿轮在啮合时由两段螺旋角相同旋向相反的轮齿同时啮合，能够自相平衡传动过程中产生的轴向力，因而可以采用大的螺旋角和大的齿宽，同时每段轮齿的啮合为凹凸点接触，纵向重合度大于1时，同时具有八个或八个以上的接触点，减少了每点的平均载荷，因此具有接触强度大、承载能力高、传动效率高、工作平稳的优点。

主权项

1.一种圆弧抛物线多点接触的人字齿轮，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；θj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，mn为齿轮的法面模数；所述分阶圆弧曲线段的表达式为： r t 3 ( t ) = x t 3 ( t ) y t 3 ( t ) z t 3 ( t ) 1 = r j sin t + e j ± ( r j cos t - l j ) 0 1 ]]>式中，rj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；(ej,lj)为圆心坐标；所述齿根圆弧曲线段的表达式为： r t 4 ( t ) = x t 4 ( t ) y t 4 ( t ) z t 4 ( t ) 1 = r f sin t - e f ± ( r f cos t - l f ) 0 1 ]]>式中，rf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；(ef,lf)为圆心坐标。