專利名稱：少齒數斜齒圓柱齒輪的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種斜齒圓柱齒輪，尤其是一種少齒數斜齒圓柱齒輪。
背景技術：
目前的齒輪傳動裝置其齒輪一般采用漸開線齒廓，就漸開線斜齒圓柱齒輪而言，要求最少的齒數在10齒以上，分度圓螺旋角小于15°，齒頂不能變尖，一級傳動比均小于10，且齒數較多的齒輪決不會產生干涉現象。而采用蝸輪蝸桿傳動時，最常用的是阿基米德蝸桿傳動，當蝸桿為主動件時，效率一般在0.7～0.8，當傳動具有自鎖性時，效率僅為0.4左右，齒面易磨損，用于轉速較低或不太重要的場合，且單級阿基米德普通蝸桿減速器的軸交角無論對于蝸桿上置還是蝸桿下置時均為90°。從而造成以上兩種傳動裝置的體積、重量都有所偏大。
發明內容
本發明的目的在于提供一種可避免根切對傳動影響、與其相嚙合的齒輪一級傳動比可達到19的少齒數斜齒圓柱齒輪，進而可實現傳動裝置的體積減輕、重量減少，結構簡化。
為實現上述目的，本發明采取的技術方案是該少齒數斜齒圓柱齒輪，其特征在于根據齒輪根切的成因，它的齒廓形狀采用漸開線和非漸開線的形式組合，即基圓以上到齒頂圓的齒廓采用漸開線的形式，基圓到齒根圓之間采用非漸開線的形式；齒頂沿法線方向的厚度≥0.08mm，齒頂變尖但運轉工況平穩；齒輪的齒數最少為3齒，并能采用通用刀具滾切加工；分度圓螺旋角采用15～23°間的角度；采用正變位的短齒制齒型。
上述少齒數斜齒圓柱齒輪，結構簡單，設計合理。它的主要特點是齒廓形狀采用漸開線和非漸開線的形式組合，避免了根切對傳動的影響，盡管齒頂變尖但運轉工況平穩。該少齒數斜齒圓柱齒輪的問世，將使齒輪傳動裝置的體積減小、重量減輕、結構簡化，一級傳動比可達到19。
圖1為本發明的外形結構示意圖。
圖2為本發明五齒齒輪的齒廓形狀示意圖。
具體實施例方式
圖1所示是一種三齒斜齒圓柱齒輪，它是根據經驗公式自行設計、并經實際驗證了的可行的一種傳動齒輪類型。在設計時注意了齒輪的根切機理，它的齒廓形狀采用的是漸開線和非漸開線的形式組合，即采用基圓到齒頂圓為漸開線、基圓到齒根圓為非漸開線的齒廓；在齒頂沿法線方向的厚度≥0.08mm的前提下，選用了0.09mm，使得齒頂變尖但運轉工況平穩；同時分度圓采用大螺旋角，即在15～23°之間選用了18°的角度；采用正變位的短齒制齒型，按常規齒輪加工工藝，選用差動定數小于4的普通滾齒機、采用標準刀具滾切而成，與該三齒斜齒圓柱齒輪嚙合的齒輪一級傳動比可達到19。對于其它齒數的齒輪，在上述工藝條件下，只需對分度圓螺旋角、齒頂厚度根據傳動關系作相應調整即可。
圖2所示是本發明5齒齒輪的齒廓形狀。
本發明提供的少齒數斜齒圓柱齒輪，之所以采用采用漸開線和非漸開線組合的齒廓形式，是基于齒輪根切的成因。分析少齒數齒輪的特點產生根切的原因，就是其基圓通常大于根圓。而常用的大齒輪與小齒輪的齒廓曲線都是漸開線。齒輪的干涉決定于基圓半徑的大小，而基圓半徑的大小直接與齒輪的齒數有關。當齒輪的齒數愈大時，基圓半徑愈接近于根圓半徑，或者小于根圓半徑。對于齒數較多的齒輪，其齒廓曲線可能全部是漸開線或者小于至少等于嚙合深度的齒廓曲線為漸開線，因此齒數較多的齒輪不會產生干涉現象，而齒數較少的齒輪則必然會產生干涉現象，這一點可以說是漸開線齒輪的缺點。在理論上發生干涉的齒輪在基圓外的漸開線齒廓將被切掉一部分。然而本發明提供的少齒數齒輪齒廓為基圓到頂圓的齒廓曲線為漸開線，自基圓到根圓這部分的齒廓曲線為非漸開線，這種組合形式的齒廓形狀解決了齒數較少的漸開線齒輪必然產生干涉現象這一問題。
需要說明的是如果將本申請人同日申請的另一項專利“新型差速器，，與該少齒數斜齒圓柱齒輪結合起來將形成一種少齒數新型差速器。也就是說，將“少齒數斜齒圓柱齒輪”與“新型差速器”的主減速器從動齒輪嚙合，實現動力的傳遞，進而實現運動的合成與分解。這種結合將會更有效地減小傳動裝置的體積、降低整機的重量，并使得一級傳動比可達到19。
權利要求
1.一種少齒數斜齒圓柱齒輪，其特征在于它的齒廓形狀采用漸開線和非漸開線的形式組合，即基圓以上到齒頂圓的齒廓采用漸開線的形式，基圓到齒根圓之間采用非漸開線的形式；齒頂變尖，齒頂沿法線方向的厚度≥0.08mm；齒輪的齒數最少為3齒，并能采用通用刀具滾切加工；分度圓螺旋角采用15～23°間的角度；采用正變位的短齒制齒型。
全文摘要
一種少齒數斜齒圓柱齒輪，其特征在于根據齒輪根切的成因，它的齒廓形狀采用漸開線和非漸開線的形式組合，即基圓以上到齒頂圓的齒廓采用漸開線的形式，基圓到齒根圓之間采用非漸開線的形式；齒頂沿法線方向的厚度≥0.08mm，齒頂變尖但運轉工況平穩；齒輪的齒數最少為3齒，并能采用通用刀具滾切加工；分度圓螺旋角采用15～23°間的角度；采用正變位的短齒制齒型。該齒輪的主要特點是齒廓形狀采用漸開線和非漸開線的形式組合，避免了根切對傳動的影響；盡管齒頂變尖，但運轉工況平穩。它的問世將使齒輪傳動裝置的體積減小、重量減輕、結構簡化，一級傳動比可達到19。
文檔編號F16H55/17GK1488868SQ0315783
公開日2004年4月14日 申請日期2003年8月30日 優先權日2003年8月30日
發明者柳青松 申請人:柳青松