一种双圆弧齿轮的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种双圆弧齿轮，包括多个轮齿，每个轮齿的基本齿廓包括凸圆弧和凹圆弧，所述凸圆弧通过凹槽线段与所述凹圆弧连接，所述凹槽线段由所述凸圆弧与所述凹圆弧的公切线向所述凸圆弧的内侧方向平移形成；本发明的一种双圆弧齿轮在跑合的过程中，凹槽线段所形成的齿形不参与啮合，能够有效避免普通公切线式双圆弧齿轮的渐开线齿形跑合过程中产生的点蚀，经过跑合后，原凹槽线段所形成的渐开线齿形与该轮齿的凸圆弧和凹圆弧平滑过渡，能减轻凸圆弧和凹圆弧的载荷，提高齿轮的使用寿命，并且由于渐开线齿形的重合度相对分阶式双圆弧齿轮的过渡圆弧齿形的重合度较高，因此传动更加平稳。
【专利说明】
_种双圆弧齿轮
技术领域
[0001] 本发明属于传递运动和动力的机械元件，具体是一种齿轮，更为具体的是一种双 圆弧齿轮。
【背景技术】
[0002] 现有的公切线式双圆弧齿轮的基本齿廓由凸圆弧、凹圆弧及与凸圆弧和凹圆弧的 公切线组成，用这种齿廓制成的滚刀所加工的齿轮的工作齿形分为两部分:一部分是其双 圆弧部分所加工的是双圆弧齿形，另一部分是其公切线部分所加工的是渐开线齿形。这种 齿形的双圆弧齿轮在跑合时的渐开线的齿形处容易发生点蚀，从而导致齿轮失效。为解决 点蚀的问题，齿轮的国家标准文件GB12759-91提出了分阶式双圆弧齿轮，使用过渡圆弧替 代凸圆弧和凹圆弧的公切线。但是，由于分阶式双圆弧齿轮的过渡圆弧是不参与啮合的，而 公切线式双圆弧齿轮的渐开线齿形是参与啮合的，所以分阶式双圆弧齿轮的重合度较公切 线式的双圆弧齿轮的重合度小。因此，与公切线式的双圆弧齿轮相比，分阶式双圆弧齿轮的 轮齿进入啮合和脱离啮合的冲击较大，平稳性较公切线式双圆弧齿轮差，影响齿轮的使用 寿命。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在跑合时不易发生点蚀且跑合完 成后传动平稳的双圆弧齿轮。
[0004] 本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：
[0005] -种双圆弧齿轮，包括多个轮齿，每个轮齿的基本齿廓包括凸圆弧和凹圆弧，所述 凸圆弧通过凹槽线段与所述凹圆弧连接，所述凹槽线段由所述凸圆弧与所述凹圆弧的公切 线向所述凸圆弧的内侧方向平移形成。
[0006] 作为本发明的优选的实施方式，所述的凹槽线段由公切线平移凹圆弧的曲率半径 与凸圆弧的曲率半径的差值的一半的距离形成。
[0007] 本发明的有益效果是:本发明的一种双圆弧齿轮的每个轮齿的基本齿廓使用了凹 槽线段替代凸圆弧与凹圆弧的公切线，所述凹槽线段是由凸圆弧与凹圆弧的公切线平移而 形成的，在齿轮跑合的过程中，凹槽线段所形成的渐开线齿形不参与啮合，能够有效避免普 通公切线式双圆弧齿轮的渐开线齿形跑合过程中产生点蚀，经过跑合后，凸圆弧和凹圆弧 所形成的双圆弧齿形与凹槽线段所形成的渐开线齿形平滑过渡。渐开线齿形能够承受齿轮 啮合时的一部分载荷，减轻了凸圆弧和凹圆弧的载荷，提高齿轮的使用寿命，并且由于渐开 线齿形的重合度相对分阶式双圆弧齿轮的过渡圆弧齿形的重合度较高，因此传动更加平 稳。
【附图说明】
[0008] 图1是本发明的轮齿的基本齿廓的结构示意图；
[0009] 图2是分阶式双圆弧齿轮的基本齿廓的结构示意图；
[0010] 图3是公切线式双圆弧齿轮的基本齿廓结构示意图；
[0011]图4是分阶式双圆弧齿轮的轮齿的油膜压力与宽度的关系的示意图；
[0012] 图5是本发明的轮齿的油膜压力与宽度的关系的示意图。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明，但是，需要说明的 是，对以下实施方式的说明是示意性的，并不构成对本发明的具体限定。
[0014] 参照图1，本发明的一种双圆弧齿轮，包括多个轮齿，每个轮齿的基本齿廓包括凸 圆弧1和凹圆弧2,图中中心线线段为该齿轮的节圆，凸圆弧1通过凹槽线段3与凹圆弧2连 接，所述凹槽线段3由凸圆弧1与凹圆弧2的公切线4向凸圆弧1的内侧方向平移&形成，其 % 中，Ar = Pb-Pa，式中Pb为凹圆弧的曲率半径，Pa为凸圆弧的曲率半径的距离是单个轮齿 的跑合量，经过跑合后所述凸圆弧1和所述凹圆弧2与所述凹槽线段3之间平滑过渡。所述凹 槽线段3相对于公切线4平移的距离根据齿轮传动的具体跑合条件可作出调整，不限于$的 固定值。
[0015] 参照图1至图3,由于在跑合过程中凹槽线段3所形成的齿形不参与啮合，因此，避 免了跑合过程中该凹槽线段3所形成的齿形发生点蚀，解决了图3所示的普通公切线式双圆 弧齿轮在跑合过程中出现点蚀的问题，同时，凹槽线段3所形成的齿形为渐开线齿形，而渐 开线齿形较图2所示的齿轮的国家标准文件GB12759-91提出的分阶式双圆弧齿轮的每个轮 齿的过渡圆弧部分的齿形的重合度更高，因此本发明的一种双圆弧齿轮的整体重合度较分 阶式双圆弧齿轮更高，传动运动更平稳。
[0016] 参照图4,现有的分阶式双圆弧齿轮在齿轮传动的过程中形成了两个分离的油膜， 图中的横坐标W为油膜宽度，竖坐标P为油膜压力，其中A1与A2之间距离为分阶式双圆弧齿 轮的凸圆弧的齿形所对应的油膜宽度，A2与A3之间距离为过渡圆弧的齿形对应的油膜宽 度，A3与A4之间距离为凹圆弧的齿形对应的油膜宽度，所述的两个油膜两边的油压均为零， 因此共有四个泄漏点。参照图5,图中的横坐标W为油膜宽度，竖坐标P为油膜压力，本发明的 一种双圆弧齿轮将所述分阶式双圆弧齿轮的两个油膜连成了一个油膜，油膜的泄漏点为A5 和A6,油膜泄露点相对于分阶式双圆弧齿轮的油膜由四个变为两个，油膜中心的油膜压力 明显升高，油膜的面积是分阶式双圆弧齿轮的油膜面积的数倍，齿轮的齿面间的摩擦、磨损 减小，一方面提高了传动效率，另一方面有助于延长齿轮的使用寿命。
[0017] 以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技 术方案都属于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种双圆弧齿轮，包括多个轮齿，每个轮齿的基本齿廓包括凸圆弧（1)和凹圆弧(2)， 其特征在于:所述凸圆弧（1)通过凹槽线段(3)与所述凹圆弧(2)连接，所述凹槽线段(3)由 所述凸圆弧（1)与所述凹圆弧(2)的公切线(4)向所述凸圆弧（1)的内侧方向平移形成。2. 如权利要求1所述的一种双圆弧齿轮，其特征在于:所述的凹槽线段(3)由所述公切 线(4)平移所述凹圆弧(2)的曲率半径与所述凸圆弧（1)的曲率半径的差值的一半的距离形 成。
【文档编号】F16H55/08GK105937602SQ201610402761
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】白纯波, 王小兵, 卢茂庚
【申请人】中山爱耕压缩机有限公司