[实用新型]一种直齿锥齿轮副

说明书

本实用新型公开了一种直齿锥齿轮副，包括相互啮合的主动齿轮和被动齿轮，主动齿轮两侧齿面齿线采用反向或正向鼓形，被动齿轮两侧齿面齿线采用正向或反向鼓形，主动齿轮和被动齿轮鼓形曲线均为圆弧，鼓形顶点在齿宽中部靠近齿小端处。齿向修形方法包括以下步骤：软件造型→制造修行模具→批量生产。本实用新型主动齿轮和被动齿轮相配合齿面的齿线采用同向弯曲但曲率不同的一组或多组曲线，通过造型软件和数控制造技术制造相应的修形模具，用锻造工艺实现大规模批量化生产，既保留了现有齿向修形方式的优点，又提高了现有修形方式的齿面接触强度；同时所提出的齿向修形方式易于实现，不会带来额外的制造成本。本实用新型设计合理，适合推广使用。

技术领域

本实用新型涉及齿轮设计和制造技术领域，具体涉及一种直齿锥齿轮副。

背景技术

齿线为锥齿轮齿面与其节圆锥相交形成的曲线，齿向未修形的直齿锥齿轮的齿线是一条直线，啮合时齿轮副在整个齿长上相接触(见图1)，由于制造、装配以及接触弹性变形等诸多因素的存在，实际接触区移向齿缘，易产生应力集中现象，对安装误差和负载变形十分敏感。

解决此问题的现有做法是在设计时采用修鼓等齿向修形方式，将线接触改变为点接触(见图2)，其优点是：理想情况下，齿轮副的接触点在设计点上，存在误差情况下，实际在接触点附近移动而不至于像线接触传动那样出现应力集中的现象，可见鼓向修形能降低直齿锥齿轮副对安装误差的敏感程度，对提高传动质量和齿轮寿命有着明显的效果。但是由此带来的问题也是显而易见的：原先分布于整条接触线上的载荷全部集中于接触点附近，接触点处的接触应力明显增大，接触强度下降，在使用过程中容易造成接触疲劳失效。

公开号为CN1936749的专利公开了球面渐开线直齿锥齿轮的一种齿向修形的方法，该技术方案齿向修形技术方案有中间不修形齿面、大端修形齿面和小端修形齿面三个齿面合并而成，考虑到齿轮组件之间的间隙以及齿轮组与其配合零件间的装配间隙，此设计仅能减缓安装误差带来的敏感程度，在冲击扭矩作用下仍有产生边缘接触的可能性。

目前在业界齿向特指的是齿宽方向，而不是齿高方向；齿高方向称为齿廓方向。所以齿向修形指的是齿宽方向修形，齿廓修形指的是齿高方向修形。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述的不足，提供一种齿面接触强度高且易于进行齿向修形的直齿锥齿轮副。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种直齿锥齿轮副，包括主动齿轮和被动齿轮，主动齿轮与被动齿轮相啮合；所述主动齿轮两侧齿面齿线采用反向或正向鼓形，被动齿轮两侧齿面齿线采用正向或反向鼓形，主动齿轮和被动齿轮鼓形曲线均为圆弧，鼓形顶点在齿宽中部靠近齿小端处。

优选的，所述主动齿轮两侧齿面齿线采用反向鼓形，被动齿轮两侧齿面齿线采用正向鼓形，主动齿轮和被动齿轮鼓形曲线均为圆弧，鼓形顶点在齿宽中部稍微靠近齿小端处。

优选的，所述主动齿轮和被动齿轮一侧齿面采用正向鼓形，另一侧齿面采用反向鼓形，主动齿轮采用正向鼓形的齿面与被动齿轮采用反向鼓形的齿面相啮合，主动齿轮采用反向鼓形的齿面与被动齿轮采用正向鼓形的齿面相啮合，主动齿轮和被动齿轮鼓形曲线均为圆弧，鼓形顶点在齿宽中部靠近齿小端处。

优选的，所述主动齿轮两侧齿面齿线采用反向鼓形，被动齿轮两侧齿面齿线采用正向鼓形，主动齿轮和被动齿轮鼓形曲线均为分段曲线，主动齿轮鼓形曲线有三段顺次光滑连接的圆弧组成，被动齿轮鼓形曲线有三段顺次光滑连接的圆弧组成。

优选的，所述主动齿轮和被动齿轮一侧齿面采用正向鼓形，另一侧齿面采用方向鼓形，主动齿轮采用正向鼓形的齿面与被动齿轮采用反向鼓形的齿面相啮合，主动齿轮采用反向鼓形的齿面与被动齿轮采用正向鼓形的齿面相啮合；被动齿轮鼓形曲线有三段顺次光滑连接的圆弧组成，主动齿轮鼓形曲线有三段顺次光滑连接的圆弧组成。