[发明专利]分度锥综合变位和为正值的曲线齿锥齿轮副

说明书

本发明是用于机械传动领域中，在相交的两回转轴之间传动的曲线齿锥齿轮副装置。

现有的世界各国工业用齿条形刀具加工的曲线齿锥齿轮副，绝大多数是采用变位系数之和为零（x₁+x₂＝0）的原理来设计的，仅有苏联的“非等移距等强度弧齿锥齿轮”例外，参阅Неравносмещенная равнопрочная коническая передача с круговыми зубьямй канд.техн.наук А.Б.Осицян А В Т.пром.№ 1，1977 г。后者径向变位之和x₁+x₂＞0，切向变位x_t1+x_t2＝0，作为在齿数比u值小或z_∑值少时等特定条件下采用，可满足等弯强一项要求，且齿数较少，但仍受限制（z₁+z₂≥24）。上述各国全部齿形制存在一些缺点，例如齿轮副体积较大，小齿轮滑比较大，强度相对较弱，较易磨损。

当螺旋角β＜30°时，不能实现节点区的双齿对啮合传动等等，影响了强度、寿命等性能的进一步改善。

本发明的任务是设计一种高强度、长寿命，且用各国现有的切齿设备就能制造出的新型曲线齿锥齿轮副。

本发明的解决方案是：采用分度锥综合变位和为正值的原理设计制造新型曲线齿锥齿轮副，使其在端面当量齿轮副上的综合变位系数之和x_c为正值。

x_c＝x₁+x₂+0.5（x_t1+x_t2）ctgα＞0

式中x₁、x₂分别为小锥齿轮和大锥齿轮的径向变位系数，

且x₁+x₂＞0

x_t1、x_t2分别为小锥齿轮和大锥齿轮的切向变位系数，α为当量分度园上压力角。

使节园锥的啮合角α′大于分度园上压力角α，同时，节锥角σ′不变，分锥角σ变小，变位后分锥与节锥分离，形成△δ＝δ′-δ＞0，而轴交角之和∑＝δ₁′+δ₂′仍保持不变。

锥角的变化△δ反映在端面当量齿轮上是：节园不变、分度园变化，这与传统的角度变位原理：节园变化、分度园不变刚好相反，但仍保持着共同的正传动特征：节园半径r_v′大于分度园半径r_v。

本发明新齿形的组成形式有两种：半径减小〔△r〕式或锥距外扩〔△R〕式。

本发明将从下列实施例的附图中更清楚地说明。

首先选定新齿形的组成形式，图1表示半径减小〔△r〕式，图2表示锥距外扩〔△R〕式：

r_v-分度园半径，r_v′-节园半径，

δ-分锥角，δ′-节锥角，

a_v-无变位中心距，a_v＝r_v1+r_v2，

a_v′-实际中心距，a_v′＝r_v1′+r_v2′，

∑-两轴交角。

1）〔△r〕（半径减小）式

当采用正值变位，即x_c＞0时，可减小分度园半径r_v，并保持节园半径r_v′不变，其半径差为△r＝r_v′-r_v＞0。相应地，节园锥的啮合角α′大于分度园上压力角α。

invα′＝invα+2x_c（z_v1+z_v2）^-1·tgα

式中 z_v1为小齿轮当量齿数

z_v2为大齿轮当量齿数

同时，分锥角δ变小，节锥角δ′不变，δ′和δ的关系式为：

δ′-δ＝△δ＝arctg〔（1-ka^-1）tgδ〕＞0

式中k为中心距变动比，k_a= (a_v′)/(a_v)