[发明专利]基于高阻尼合金销的减振齿轮及该合金销的设计方法

说明书

本发明公开了一种基于高阻尼合金销的减振齿轮及该合金销的设计方法。该减振齿轮包括齿轮、高阻尼合金销和套设于齿轮中的芯部传动件，齿轮的内部圆周上设置有若干凹槽，芯部传动件的外部圆周上、与齿轮上的凹槽相对位置上也设置有若干凹槽，高阻尼合金销设置于齿轮的凹槽与芯部传动件的凹槽共同形成的通孔内。本发明提出利用在齿轮芯部加入高阻尼合金销，形成一级或者二级减振阻尼齿轮，可以保证在保证刚度、强度和弯曲/接触疲劳寿命的条件下，达到降低振动和噪声的目的。

技术领域

本发明涉及一种减振齿轮结构，特别涉及一种具有高阻尼合金销的减振齿轮及该合金销的设计方法。

背景技术

齿轮传动已经应用在各行各业，在机械行业中，只要需要有传动需求的地方一般均需要用到齿轮，其具有强度大，功率高等优点。但不可否认的是，其在传动过程中存在的振动和噪声会导致工作环境的不舒适性。随着工作人机环境要求的提高，对降低齿轮传动过程中的振动和噪声要求也在不断提高。

目前在降低齿轮传动过程中的振动和噪声的研究主要集中在齿面修形，接触表面的材料属性、载荷分配等方面来实现，至今还没有出现通过增加齿轮传动过程中的阻尼来实现减振降噪的目标，通过增加齿轮自身的阻尼性能来吸收传动过程中的动态振动能量，可以显著降低系统的振动和噪声。

发明内容

在组合齿轮满足强度、刚度、弯曲疲劳和接触疲劳等条件下，显著提高齿轮传动的阻尼性能，降低振动和噪声。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种基于高阻尼合金销的减振齿轮，包括齿轮、高阻尼合金销和套设于齿轮中的芯部传动件，所述齿轮的内部圆周上设置有若干凹槽，所述芯部传动件的外部圆周上、与齿轮上的凹槽相对位置上也设置有若干凹槽，所述高阻尼合金销设置于齿轮的凹槽与芯部传动件的凹槽共同形成的通孔内。

进一步，所述齿轮类型包括直齿轮、斜齿轮、锥齿轮、曲齿轮。

进一步，所述芯部传动件为1个。

进一步，所述芯部传动件为2个或更多个，从而使所述减振齿轮包含最外层的齿轮、最内层的芯部传动件、以及设置于最外层的齿轮和最内层的芯部传动件之间的至少一级中间层的芯部传动件。

进一步，所述中间层的芯部传动件的外部设置有若干与齿轮内部凹槽相配合的凹槽，内部设置有若干与相邻级芯部传动件的外部凹槽相配合的凹槽。

进一步，高阻尼合金销通过过盈配合的方式安装，或者将高阻尼减振销设计成螺栓和螺帽的结构形式，实现拧紧安装。

本发明还提供一种基于高阻尼合金销的减振齿轮中的合金销的设计方法，包括如下步骤：

步骤1：获得传动系统的基本设计参数，包括输入功率、传动比、各齿轮的齿数z₁、z₂、z₃和模数m的参数；

步骤2：将芯部传动件的外径P₁、壁厚P₂、高阻尼合金减振销的个数P₃、减振销的外径P₄作为设计可变参数；

步骤3：根据P₁、P₂、P₃和P₄的初始值设计出一级减振齿轮的总成；

步骤4：将根据初步设计参数设计出的一级减振齿轮总成的三维模型进行静扭转刚度计算和模态分析，获得所需参数；