专利名称：双曲面内孔及应用其的传动机构的制作方法
双曲面内孔及应用其的传动机构技术领域
本发明属于机械传动机构领域，尤其是涉及一种齿轮传动机构中套装各啮合齿轮轮轴的特殊形状的轴孔。
背景技术：
我们知道，在锥齿轮传动中，保证锥顶重合，则锥齿轮的啮合接触区应当位于齿长齿高中部略偏小端，如图1所示一对啮合良好的锥齿轮，正常情况下的接触区。
然而由于加工误差和安装误差等各项因素的共同作用，往往在齿轮啮合中会有异常的接触区。例如，在防滑差速器中有一对半轴齿轮和行星齿轮进行啮合，由于行星齿轮轴与壳体的孔均存在不可避免的制造误差、装配误差，行星齿轮轴又影响到行星齿轮的安装精度，当轴出现偏摆时，行星齿轮与半轴齿轮的接触区会出现如图h、2b、2c三种所示的情况。这些异常的接触会对齿轮的啮合精度和寿命产生严重影响。发明内容
为解决上述技术问题，发明人在普通的行星齿轮内孔设计上引入了 “双曲面”概念，成功解决了这一问题。
本发明采用的技术方案是一种双曲面内孔，其特征在于，其内孔孔壁曲面形状为一条直线绕孔中心轴线旋转一周所得的空间形状曲面，所述直线与轴线相互不平行。
进一步，发明人提出了将此双曲面内孔应用到齿轮传动机构中的齿轮轴孔，即齿轮轴孔也采用上述双曲面内孔形式。
尤其是限滑差速器中，行星齿轮轴孔应用上述的双曲面内孔。
此技术也可应用于圆柱齿轮的孔与轴的配合。
本发明具有的优点和积极效果是由于采用上述技术方案，行星齿轮轴孔与正常的行星齿轮轴按照中间部分的最小直径正常配合。在与半轴齿轮相啮合时，如果行星锥齿轮锥顶有一定的微小位移，行星齿轮可以摆动，自动调整接触以保证与半轴齿轮正常啮合。 这样，就可以避免出现锥齿轮啮合时齿侧偏接触的情况。
图1所示为一对啮合良好的锥齿轮及各个齿轮的齿面接触区示意图
图加是锥顶发生平移△即偏接触情况及各齿轮的齿面接触区示意图
图2b是锥顶有δ摆角即齿轮大端接触情况及各齿轮齿面接触区示意图
图2c是锥顶有反方向δ摆角即齿轮小端接触情况及各齿轮齿面接触区示意图
图3本发明的双曲面孔的双曲面形成原理示意图
图中
1、行星齿轮2、半轴齿轮3、行星齿轮轴
具体实施例方式双曲面内孔的形成原理是一条任意直线绕着另一条与其异面的中心轴线旋转一周，所得到的空间形状。如图三所示。如果把行星齿轮轴孔加工成为图示的形状，它与正常的行星齿轮轴按照中间部分的最小直径正常配合。在与半轴齿轮相啮合时，如果行星锥齿轮锥顶有一定的微小位移，行星齿轮可以摆动，自动调整接触以保证与半轴齿轮正常啮合。这样，就可以避免出现上述图三所示，锥齿轮啮合时齿侧偏接触的情况。根据前面所述，双曲面内孔的形成原理与一般圆柱体相同，双曲面也是由一条母线围绕一圆柱面旋转一周形成的，只是母线与中心轴线的空间关系是异面而非平行。所以， 当这样的双曲面形状内孔与一个正常的圆柱形轴配合并出现倾斜时，两者之间的配合对于轴和孔的接触处仍是相交于一条母线而非一个点。因此，这样的结构同样能够保证配合质量、强度以及各零件的寿命。在实际应用中，双曲面内孔的轴截面曲线直径最小处位于孔长中间，两端直径差可控制在0. 05 0. 1mm。此技术也可应用于圆柱齿轮的孔与轴的配合。以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
权利要求
1.一种双曲面内孔，其特征在于，其内孔孔壁曲面形状为一条直线绕孔中心轴线旋转一周所得的空间形状曲面，所述直线与轴线相互不平行。
2.一种齿轮传动机构，其特征在于其齿轮轴孔采用如权利要求1所述的双曲面孔之形状。
3.一种限滑差速器，包括壳体、行星齿轮和半轴齿轮，其特征在于，与行星齿轮的轮轴匹配的轴孔为权利要求1所述的双曲面内孔。
4.根据权利要求3所述的限滑差速器，其特征在于，所述双曲面内孔的轴截面曲线直径最小处位于孔长中间，两端直径差在0. 05 0. Imm
5.根据权利要求1所述的双曲面内孔在齿轮传动机构的应用。
6.根据权利要求1所述的双曲面内孔在齿轮传动机构作为齿轮轴轴孔的应用。
全文摘要
本发明提供双曲面内孔及其在传动机构的应用。其内孔孔壁曲面形状为一条直线绕孔中心轴线旋转一周所得的空间形状曲面。本发明的有益效果是由于采用上述技术方案，行星齿轮轴孔与正常的行星齿轮轴按照中间部分的最小直径正常配合。在与半轴齿轮相啮合时，如果行星锥齿轮锥顶有一定的微小位移，行星齿轮可以摆动，自动调整接触以保证与半轴齿轮正常啮合。这样，就可以避免出现锥齿轮啮合时齿侧偏接触的情况。
文档编号F16H48/38GK102506151SQ20111044304
公开日2012年6月20日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者张鸿源, 李国志, 王蕊, 郝旭, 陶磊 申请人:天津天海同步科技股份有限公司