[发明专利]减小齿轮啸叫的可变压力角齿轮

说明书

齿轮产生啸叫是被熟知的，这种啸叫对于车辆的操作员或乘坐者是不愉快的。本申请公开一种齿轮组，其中齿的压力角沿齿轮外缘变化。配对齿轮的齿也有压力角。配对的齿有相同的压力角，因此本公开只适用于传动比为1:1或如2:1、3:1等整数比的齿轮。由于齿的啮合随着压力角的变化而不同，基本振动频率不会如全部齿有相同的压力角的情况那样被加强。

技术领域

本发明涉及齿轮副，其中单个齿轮上的齿之间的压力角可变。

背景技术

齿轮噪声是常见问题，其解决方法已被探索了几十年。当啮合齿由于齿间的分离而互相碰撞时，咔嗒声(rattle)是普遍发生的。咔嗒声可通过缩小齿侧隙而被减小。在运行时，由于频繁的齿啮合，接触力导致齿轮副的振动。当最小化齿侧隙时，啸叫(whine)增加。在配对齿轮的转动期间，基本频率形成并且通过每次齿接合加强。一种解决方法是使用剪式(scissor-type)齿轮，其中，每一对齿轮副具有的两个齿轮的齿数相同，而且通过弹簧加载稍微使齿互相偏移。所述侧隙被弹簧加载齿轮的齿占据。但是，这一方法并未解决啸叫问题。另外，这种方法造成了复杂化和额外的部件。因此期望一种用于解决齿轮啸叫的便宜的方法，特别是针对该噪声可被被附近的人感知的应用领域，例如汽车。

发明内容

通过引入其他频率以降低振动的基本频率的曲轴对现有技术进行了改进。

一个公开的实施例含有一种齿轮组，其具有第一齿轮和第二齿轮，其中第一齿轮包含具有第一压力角的第一部分齿和具有第二压力角的第二部分齿，第二齿轮包含具有第一压力角的第一部分齿和具有第二压力角的第二部分齿。第一齿轮的第一部分齿与第二齿轮的第一部分齿啮合。第一齿轮的第二部分齿与第二齿轮的第二部分齿啮合。

附图说明

图1显示两个分开的齿轮。

图2显示齿轮上单个齿的细节，以限定与本公开相关的参数。

图3显示齿啮合的两个齿轮。

图4-6显示了单个齿轮，其中齿具有可变的压力角。

图7是制造齿轮的工序。

具体实施方式

所属领域技术人员应了解的是，参考任意一个附图所说明和描述的实施例中的多种特征可与在一个或多个其他附图中所说明的特征相结合，以产生未被明确地说明或描述的替代实施例。所说明特征的结合为典型的应用提供了代表性实施例。但是，可期望与本公开的教导内容相符的特征的多种结合与修改用于特定的应用或实施方式。所属领域技术人员应可以想到相似的应用或实施方式，无论是否被明确地说明或描述。

图1显示了一对齿轮10和30。主动齿轮10和从动齿轮30被分开显示。主动齿轮10通过使用键14被安装于以横截面显示的轴12，其中键14被楔入齿轮10的键槽(keyway)和轴12的键槽。仅作为非限定性示例，齿轮10具有24个齿。在齿轮10的第一扇形区(sector)20，齿具有第一压力角。在齿轮10的第二扇形区22，齿具有与第一压力角不同的第二压力角。在齿轮10的第三扇形区24，齿具有第三压力角。图1示例所示，第一扇形区20、第二扇形区22和第三扇形区24中每个分别有8个齿，即，扇形区20、22和24的尺寸相同。可替换地，扇形区的尺寸不均匀。例如，在另一替代示例中，使用不同数量的扇形区：2、4、5。特别是当齿的数量不可被扇形区的数量整除时，扇形区的尺寸必然是不等的。

还显示了也有24个齿的从动齿轮30。齿轮30被安装于轴32上，并通过键34防止相对于轴32的滑动。当两个齿轮接合并转动时，它们提供1:1的传动比。啮合的齿有相同的压力角。因此，齿轮30被提供三个扇形区40、42和44，其中所述三个扇形区分别具有第一压力角、第二压力角和第三压力角。当齿轮10逆时针转动且与齿轮30啮合时，齿轮30顺时针转动。