一种齿轮的制作方法

本发明涉及机械传动装置技术领域，尤其是涉及一种齿轮。

背景技术：

齿轮是依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件。齿轮通过与其它齿状机械零件(如另一齿轮、齿条、蜗杆)传动，可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。

齿轮的用途很广，是各种机械设备中的重要零件，如机床、飞机、轮船及日常生活中用的手表、电扇等都要使用各种齿轮。齿轮的种类很多，有圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、螺旋齿轮、直齿伞齿轮、螺旋伞齿轮、蜗轮等。其中使用较多，亦较简单的是圆柱直齿轮，又称标准圆柱齿轮。

现代齿轮技术已达到：齿轮模数O.004～100毫米；齿轮直径由1毫米～150米；传递功率可达上十万千瓦；转速可达几十万转/分；最高的圆周速度达300米/秒。我国目前生产的齿轮最少齿数为3个，3个齿的齿轮应用于齿轮转动中，在一定程度上可使齿轮结构较为紧凑，并可实现较大的单级齿轮传动比，但在需要齿轮结构更紧凑，单级齿轮转动比更大时，3个齿的齿轮就难以满足。

目前，齿轮机构在工业产品中广泛应用，但其设计与制造水平直接影响到工业产品的质量。现有技术中的齿轮，由于结构设计不够合理，转动时磨损比较严重、并且齿合不是特别牢固，对于传动力要求大的齿轮，传动效率较低，因此使用寿命较短，并且工作可靠性不高。

因此，很有必要在现有技术的基础上，研究开发一种结构设计合理，高平稳性，齿合稳固，不易打滑，传动效率高，使用寿命长的齿轮。

例如，公告号为CN 203189659 U的中国专利公开了一种传动效率高的齿轮(如图1所示)，包括轮齿轮主体，所述齿轮主体外侧设有外齿，所述外齿螺旋分步在齿轮主体外侧且布满整个齿轮主体，所述外齿齿数为60个锥齿，所述齿轮主体的齿顶圆直径为30毫米，齿根圆直径为32毫米，所述齿轮主体中心设有轴孔，所述齿轮主体表面四周设有若干个通孔。该中国专利能简化为单级齿轮传动,从而使转动效率高，降低投资成本，减少了运行费用。但是该专利中齿轮的齿数和直径为固定值，不能适用于多种场合的应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构设计合理，高平稳性，齿合稳固，不易打滑，传动效率高，可满足需要的高传动力的齿轮。

本发明提供的一种齿轮，包括：齿轮主体和多个与齿轮主体连接的凸齿：

所述齿轮主体中心设有轴孔；

所述凸齿包括第一齿廓线、第二齿廓线和齿顶线，所述第一齿廓线为线段；

所述齿轮主体与所述第一齿廓线相交处的切线为第一切线，所述第一切线与该齿廓线的夹角为α角；

20。≤α≤80。；

所述齿顶线的两端分别通过所述第一齿廓线和第二齿廓线与所述齿轮主体连接。

进一步地，所述第二齿廓线为与第一齿廓线平行的线段。

进一步地，所述第二齿廓线为圆弧，所述圆弧向所述齿轮主体的方向凸起。

进一步地，所述第二齿廓线包括第一部分和第二部分；

所述第一部分的一端连接所述齿顶线，所述第一部分的另一端连接第二部分的一端，第二部分的另一端连接齿轮主体；

所述第一部分为圆弧，所述圆弧向所述齿轮主体的方向凸起；

所述第二部分为线段，所述第二部分与所述第一齿廓线平行。

进一步地，α＝60°，

所述齿轮主体与所述凸齿的齿廓线相交处的切线为第一切线，所述第一切线与该齿廓线的夹角为α角。

进一步地，多个凸齿设置在所述齿轮主体外侧。

进一步地，多个凸齿设置在所述齿轮主体内侧。

进一步地，多个凸齿之间设置有间隙。

进一步地，多个凸齿紧邻设置。

进一步地，所述凸齿的高度为10～50mm。

进一步地，所述凸齿的齿顶线与所述第一切线平行。

进一步地，所述齿顶线的长度为定值。

与现有技术相比，本发明提供的一种齿轮具有以下优点：

1、结构设计合理，高平稳性，齿合稳固，不易打滑，传动效率高，可满足需要的高传动力的齿轮；

2、本发明提供的齿轮，齿轮与齿轮之间的啮合更加圆滑，噪音小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二的结构示意图；

图3为本发明实施例三的结构示意图；

图4为本发明实施例四的结构示意图；

图5为本发明实施例五的结构示意图；

图6为本发明实施例六的结构示意图；

图7为本发明实施例七的结构示意图；

图8为本发明实施例八的结构示意图；

图9为本发明实施例九的结构示意图；

图10为本发明实施例十的结构示意图。

附图标记：

1-齿轮主体； 2-凸齿； 3-轴孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

发明人经过十多年的钻研，利用杠杆、滑轮和千斤顶等原理，发明了此种新型功能齿轮，以下通过具体实施例对本发明进行阐述。

实施例一

图1为本发明实施例一的结构示意图，本实施例提供的一种齿轮，包括：齿轮主体1和多个与齿轮主体1连接的凸齿2：

所述齿轮主体1中心设有轴孔3；

所述凸齿2包括第一齿廓线、第二齿廓线和齿顶线，所述第一齿廓线为线段；

第一齿廓线和第二齿廓线为凸齿2面被一个与凸齿2线相交的既定平面或曲面所截的与齿轮主体1相交的截线；齿顶线为凸齿2面被一个与凸齿2线相交的既定平面或曲面所截的与齿轮主体1不相交的截线；

所述齿轮主体1与所述第一齿廓线相交处的切线为第一切线，所述第一切线与该齿廓线的夹角为α角，α角在20°到80°之间均可以实现本发明的技术方案，但α＝60°时效果最佳；以下实施例均以α＝60°为例进行阐述。

所述齿顶线的两端分别通过所述第一齿廓线和第二齿廓线与所述齿轮主体1连接；所述凸齿2的齿顶线与所述第一切线平行，所述齿顶线的长度为定值；

所述第二齿廓线包括第一部分和第二部分；

所述第一部分的一端连接所述齿顶线，所述第一部分的另一端连接第二部分的一端，第二部分的另一端连接齿轮主体1；

所述第一部分为圆弧，所述圆弧向所述齿轮主体1的方向凸起；

所述第二部分为线段，所述第二部分与所述第一齿廓线平行。

本实施例中，多个凸齿2均匀设置在所述齿轮主体1外侧，即为外齿轮；多个凸齿2之间设置有间隙；凸齿2的个数为20，凸齿2的高度为14.59mm，凸齿2向第一齿廓线的角度倾斜。本实施例所提供的齿轮，大大提高了传动效率，输出功率可以达到输入功率的4倍以上；啮合齿面为圆弧形，齿轮与齿轮之间的啮合更加圆滑，噪音小。

实施例二

图2为本发明实施例二的结构示意图，本实施例提供的一种齿轮，包括：齿轮主体1和多个与齿轮主体1连接的凸齿2：

所述齿轮主体1中心设有轴孔3；

所述凸齿2包括第一齿廓线、第二齿廓线和齿顶线，所述第一齿廓线为线段；

第一齿廓线和第二齿廓线为凸齿2面被一个与凸齿2线相交的既定平面或曲面所截的与齿轮主体1相交的截线；齿顶线为凸齿2面被一个与凸齿2线相交的既定平面或曲面所截的与齿轮主体1不相交的截线。

所述齿轮主体1与所述第一齿廓线相交处的切线为第一切线，所述第一切线与该齿廓线的夹角为α角，α＝60°；

所述齿顶线的两端分别通过所述第一齿廓线和第二齿廓线与所述齿轮主体1连接；所述凸齿2的齿顶线与所述第一切线平行，所述齿顶线的长度为定值；

所述第二齿廓线为圆弧，所述圆弧向所述齿轮主体1的方向凸起。

本实施例中，多个凸齿2均匀设置在所述齿轮主体1外侧，即为外齿轮；多个凸齿2之间设置有间隙；凸齿2的个数为20，凸齿2向第一齿廓线的角度倾斜。

实施例三

图3为本发明实施例三的结构示意图，本实施例提供的一种齿轮，包括：齿轮主体1和多个与齿轮主体1连接的凸齿2：

所述齿轮主体1中心设有轴孔3；

所述凸齿2包括第一齿廓线、第二齿廓线和齿顶线，所述第一齿廓线为线段；第一齿廓线和第二齿廓线为凸齿2面被一个与凸齿2线相交的既定平面或曲面所截的与齿轮主体1相交的截线；齿顶线为凸齿2面被一个与凸齿2线相交的既定平面或曲面所截的与齿轮主体1不相交的截线。

所述齿轮主体1与所述第一齿廓线相交处的切线为第一切线，所述第一切线与该齿廓线的夹角为α角，α＝60°；

所述齿顶线的两端分别通过所述第一齿廓线和第二齿廓线与所述齿轮主体1连接；所述凸齿2的齿顶线与所述第一切线平行，所述齿顶线的长度为定值；

所述第二齿廓线为与第一齿廓线平行的线段。

本实施例中，多个凸齿2均匀设置在所述齿轮主体1外侧，即为外齿轮；多个凸齿2之间设置有间隙；凸齿2的个数为20，凸齿2的高度为14.59mm，凸齿2向第一齿廓线的角度倾斜。

实施例一、实施例二和实施例三的不同在于第二齿廓线的不同，不同的第二齿廓线运用于不同的使用环境中，实际运用中，可根据实际情况进行选择。

实施例四

图4为本发明实施例四的结构示意图，本实施例提供的一种齿轮，包括：齿轮主体1和多个与齿轮主体1连接的凸齿2：

所述齿轮主体1中心设有轴孔3；

所述凸齿2包括第一齿廓线、第二齿廓线和齿顶线，所述第一齿廓线为线段；第一齿廓线和第二齿廓线为凸齿2面被一个与凸齿2线相交的既定平面或曲面所截的与齿轮主体1相交的截线；齿顶线为凸齿2面被一个与凸齿2线相交的既定平面或曲面所截的与齿轮主体1不相交的截线。

所述齿轮主体1与所述第一齿廓线相交处的切线为第一切线，所述第一切线与该齿廓线的夹角为α角，α＝60°；

所述齿顶线的两端分别通过所述第一齿廓线和第二齿廓线与所述齿轮主体1连接；所述凸齿2的齿顶线与所述第一切线平行，所述齿顶线的长度为定值；

所述第二齿廓线包括第一部分和第二部分；

所述第一部分的一端连接所述齿顶线，所述第一部分的另一端连接第二部分的一端，第二部分的另一端连接齿轮主体1；

所述第一部分为圆弧，所述圆弧向所述齿轮主体1的方向凸起；

所述第二部分为线段，所述第二部分与所述第一齿廓线平行。

本实施例中，多个凸齿2均匀设置在所述齿轮主体1内侧，即为内齿轮；多个凸齿2之间设置有间隙；凸齿2的个数为76，凸齿2向第一齿廓线的角度倾斜。

实施例五

图5为本发明实施例五的结构示意图，本实施例提供的一种齿轮，包括：齿轮主体1和多个与齿轮主体1连接的凸齿2：

所述齿轮主体1中心设有轴孔3；

所述凸齿2包括第一齿廓线、第二齿廓线和齿顶线，所述第一齿廓线为线段；第一齿廓线和第二齿廓线为凸齿2面被一个与凸齿2线相交的既定平面或曲面所截的与齿轮主体1相交的截线；齿顶线为凸齿2面被一个与凸齿2线相交的既定平面或曲面所截的与齿轮主体1不相交的截线。

所述齿轮主体1与所述第一齿廓线相交处的切线为第一切线，所述第一切线与该齿廓线的夹角为α角，α＝60°；

所述齿顶线的两端分别通过所述第一齿廓线和第二齿廓线与所述齿轮主体1连接；所述凸齿2的齿顶线与所述第一切线平行，所述齿顶线的长度为定值；

所述第二齿廓线包括第一部分和第二部分；

所述第一部分的一端连接所述齿顶线，所述第一部分的另一端连接第二部分的一端，第二部分的另一端连接齿轮主体1；

所述第一部分为圆弧，所述圆弧向所述齿轮主体1的方向凸起；

所述第二部分为线段，所述第二部分与所述第一齿廓线平行。

本实施例中，多个凸齿2均匀设置在所述齿轮主体1外侧，即为外齿轮；多个凸齿2之间设置有间隙；凸齿2的个数为20，凸齿2的高度为14.59mm，凸齿2向第二齿廓线的角度倾斜。

实施例六

图6为本发明实施例六的结构示意图，本实施例中，多个凸齿2均匀设置在所述齿轮主体1内侧，即为内齿轮；多个凸齿2之间设置有间隙；凸齿2的个数为36，凸齿2的高度为14.59mm，凸齿2向第二齿廓线的角度倾斜。其他部分与实施例一相同。

实施例七

图7为本发明实施例七的结构示意图，本实施例中，多个凸齿2均匀设置在所述齿轮主体1内侧，即为内齿轮；多个凸齿2之间设置有间隙；凸齿2的个数为45，凸齿2的高度为14.59mm，凸齿2向第二齿廓线的角度倾斜。其他部分与实施例一相同。

实施例八

图8为本发明实施例八的结构示意图，本实施例中，多个凸齿2均匀设置在所述齿轮主体1内侧，即为内齿轮；多个凸齿2之间紧邻设置，没有设置间隙；凸齿2的个数为20，凸齿2的高度为17.75mm，凸齿2向第二齿廓线的角度倾斜。其他部分与实施例一相同。

实施例九

图9为本发明实施例九的结构示意图，本实施例中，多个凸齿2均匀设置在所述齿轮主体1内侧，即为内齿轮；多个凸齿2之间紧邻设置，没有设置间隙；凸齿2的个数为36，凸齿2的高度为34mm，凸齿2向第二齿廓线的角度倾斜。其他部分与实施例一相同。

实施例十

图10为本发明实施例十的结构示意图，本实施例中，多个凸齿2均匀设置在所述齿轮主体1内侧，即为内齿轮；多个凸齿2之间紧邻设置，没有设置间隙；凸齿2的个数为45，凸齿2的高度为42.44mm，凸齿2向第二齿廓线的角度倾斜。其他部分与实施例一相同。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。