人字齿传动与齿圈联轴器组件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种人字齿传动与齿圈联轴器组件，包括人字齿外齿轮、左半内齿圈、右半内齿圈和内齿圈安装座，所述人字齿外齿轮分别与左半内齿圈和右半内齿圈啮合，所述左半内齿圈和右半内齿圈经过一个外花键与内齿圈安装座连接。该组件结构更紧凑且能使啮合部位达到良好的均载效果，从而提高人字齿传递系统功率密度。
【专利说明】人字齿传动与齿圈联轴器组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种燃机传动领域，具体涉及人字齿传动与齿圈联轴器组件。
【背景技术】
[0002]在现有燃机传动领域，人字齿传动由于装配的需要，须将内齿圈分成两部分，再通过齿圈联轴器将分开的两部分连接起来。目前广泛采用德国设计的ST0ECKICHT连接方案，如图2所示，即两个内齿圈的外花键与一个连接环的内花键连接，连接环的外花键与内齿圈安装座连接。ST0ECKICHT连接方案在轴向力的作用下将产生弯曲变形，导致齿轮齿向载荷分布不均。而且由于此设计方案存在中间连接环节，也导致径向尺寸大。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构更紧凑且能使啮合部位达到良好的均载效果，从而提高人字齿传递系统功率密度的人字齿传动与齿圈联轴器组件。
[0004]本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的人字齿传动与齿圈联轴器组件，包括人字齿外齿轮、左半内齿圈、右半内齿圈和内齿圈安装座，所述人字齿外齿轮分别与左半内齿圈和右半内齿圈哨合，所述左半内齿圈和右半内齿圈经过一个外花键与内齿圈安装座连接。
[0005]在一个优选的实施例中，所述外花键由左半外花键和右半外花键组成,左半外花键与左半内齿圈连接，右半外花键与右半内齿圈连接。外花键由两部分组成，两部分分别连接左半内齿圈和右半内齿圈，方便安装。
[0006]在一个在优选的实施例中，外花键的外侧分别设有左钢丝挡圈和右钢丝挡圈。左钢丝挡圈和右钢丝挡圈起到防止外花键窜动的作用，使结构更稳定。
[0007]在一个实施例中，左半内齿圈、右半内齿圈所受的齿轮啮合轴向分力指向中部；左半内齿圈和右半内齿圈分别在仅承受齿轮啮合力、花键啮合力和轴向力的作用下，能够达到力和力矩平衡。减少了连接环，结构更紧凑和合理。达到啮合点位置局部受力平衡，避免啮合部位出现弯曲变形，实现良好的均载效果。
[0008]在一个实施例中，设计的人字齿轮螺旋角P、法向压力角an、啮合点与同侧的外花键作用点之间的纵向距离与横向距离分别为H与L,则满足下式:tan a n ?L = sin ^ *H。通过合理设计尺寸匹配结构，实现良好的均载效果，提高人字齿传递系统功率密度的目的。
[0009]与现有技术相比，本发明的人字齿传动与齿圈联轴器组件具有以下优点:左、右半内齿圈直接与内齿圈安装座直接连接，不存在中间的连接环，减小了径向尺寸和零部件使用数量，节约了材料和成本，提高了装置的功率密度。左、右半内齿圈所受的齿轮啮合力轴向分力指向中部；左半内齿圈和右半内齿圈分别在仅承受齿轮啮合力、花键啮合力和轴向力的作用下，能够力和力矩平衡，不承受附加的弯矩，改善了齿轮啮合的状况，提高了传动的平稳性，减少了噪声和振动。【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1所示是本发明的人字齿传动与齿圈联轴器组件的一种具体实施例。
[0011]图2所示是现有技术的人字齿传动与齿圈联轴器组件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0013]如图1所示为本发明的人字齿传动与齿圈联轴器组件的一种具体实施例。在该实施例中，人字齿传动与齿圈联轴器组件通过人字齿外齿轮I与右半内齿圈2和左半内齿圈6啮合传递载荷，通过右半内齿圈2和左半内齿圈6上的外花键与齿圈安装座4连接，减少了中间连接零件；左钢丝挡圈5和右钢丝挡圈3设在齿圈安装座4与外花键7和8之间，为了安装方便，外花键由左半外花键7和右半外花键8构成，左钢丝挡圈5和右钢丝挡圈3对左半外花键7和右半外花键8起到限位作用。根据实际工作的旋转方向，选择人字齿的齿轮旋向，如使左半内齿圈的受到的啮合轴向分力Fal向右，右半内齿圈的受到的啮合轴向分力Fm向左，并通过合理的设计齿轮螺旋角P、法向压力角Cin、图1中尺寸H和L，使其满足下式:
[0014]tan a n.L = sin^ ? H (I)即能满足内齿圈2和6的弯矩和力的平衡，在外花键连接时不产生附加弯矩。
[0015]对于左半部分:
[0016]根据左半内齿轮力的平衡方程有:
[0017]Falo = Fal (2)
[0018]Frlo = Frl (3)
[0019]式中:
[0020]Falo:左、右半内齿圈6和2接触表面方向力与钢丝挡圈5和3的合力。
[0021]根据左半内齿轮在平面内对于O2点力距的平衡方程有:
[0022]Fal ? H-Frl ? L = 0 (4)
[0023]齿轮啮合径向分力和轴向分力的关系式:
【权利要求】
1.一种人字齿传动与齿圈联轴器组件，其特征在于，包括人字齿外齿轮、左半内齿圈、右半内齿圈和内齿圈安装座，所述人字齿外齿轮分别与左半内齿圈和右半内齿圈啮合，所述左半内齿圈和右半内齿圈经过一个外花键与内齿圈安装座连接。
2.根据权利要求1所述的人字齿传动与齿圈联轴器组件，其特征在于，所述外花键由左半外花键和右半外花键组成，左半外花键与左半内齿圈连接，右半外花键与右半内齿圈连接。
3.根据权利要求1或2所述的人字齿传动与齿圈联轴器组件，其特征在于，外花键的外侧分别设有左钢丝挡圈和右钢丝挡圈。
4.根据权利要求3所述的人字齿传动与齿圈联轴器组件，其特征在于，左、右半内齿圈所受的齿轮啮合轴向分力指向中部；左半内齿圈和右半内齿圈分别在仅承受齿轮啮合力、花键啮合力和轴向力的作用下，能够达到力和力矩平衡。
5.根据权利要求4所述的人字齿传动与齿圈联轴器组件，其特征在于，设计的人字齿轮螺旋角P、法向压力角a n、啮合点与同侧的外花键作用点之间的纵向距离与横向距离分别为H与L,则满足下式:tan a n ? L = sin & ? H。
【文档编号】F16D3/18GK103557242SQ201310594830
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】左晃, 张跃春, 刘平, 周洪波, 肖亮 申请人:株洲高精传动技术有限公司