专利名称：高可靠精密滤波齿轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种齿轮，具体的为一种能够过滤掉力矩与转速传递中产生的波动的高可靠精密滤波齿轮。
背景技术：
齿轮作为机械传动装置中的基础零件，在机械传动领域得到了广泛应用和发展。随着船舶、车辆、石油、水利、航空航天和国防武器等工程领域事业的迅速发展，对齿轮的传动精度、可靠性、寿命及减振、降噪等性能提出了新的要求，迫切需要研发出“高精度、高可 靠、长寿命、大转矩、低能耗、轻量化、免维护”的高性能机电传动系统。在各种装备的动力传动与运动控制系统中，由于动力装置通过齿轮将动力传递并转换为机械能，输入端的高转速、小转矩转变为输出端的低转速、大转矩，不可避免地导致传动系统的转速和转矩产生波动；各零件自身的制造及装配误差，轮齿啮合时的啮入、啮出冲击，运行过程中零部件的磨损、负载等各种因素的影响，也必将使其产生更大波动，加大振动、噪声、摩擦、磨损、疲劳和无功能耗等问题，从而影响动力传动与运动控制系统的传动精度、高可靠性、使用寿命等综合性能。另一方面，高精度与高可靠是相互对立的，如何更好的协调两者的关系，是目前工程领域的一个科学难题。在精密传动中，回差是减速器传动精度的重要指标，回差主要是由啮合齿轮轮齿变形和齿侧间隙决定，变形量和侧隙小，则传动精度高，但是由于载荷变化、安装误差等因素使得齿轮在啮合时容易产生各种干涉，容易导致齿面磨损加剧，影响运转的平稳性，导致传动的可靠性降低。特别是在高低温交变、振动冲击等特殊环境与极端工况下，由于齿轮材料的热变形与工作环境影响所产生耦合振动，将导致齿廓干涉甚至是齿与齿之间的“卡涩”甚至“卡死”现象，严重影响齿轮传动精度与可靠性，甚至使传动件及系统产生完全失效。有鉴于此，本发明旨在探索一种高可靠精密滤波齿轮，该高可靠精密滤波齿轮在传动精度范围内通过可控自适应弹性变形，能降低接触应力并提高承载能力，为传动件提供一个缓冲和容差的单元，过滤掉动力传递与运动变换过程中的波动，有效防止齿轮传动的“卡涩”甚至“卡死”等问题，从而具有高精度、高可靠、长寿命、大转矩、低能耗、减振降噪等优点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种高可靠精密滤波齿轮，该高可靠精密滤波齿轮在传动精度范围内通过可控自适应弹性变形，能降低接触应力并提高承载能力，为传动件提供一个缓冲和容差的单元，过滤掉动力传递与运动变换过程中的波动，有效防止齿轮传动的“卡涩”甚至“卡死”等问题，从而具有高精度、高可靠、长寿命、大转矩、低能耗、减振降噪等优点。要实现上述技术目的，本发明的高可靠精密滤波齿轮，包括齿轮本体，所述齿轮本体上设有轮齿和齿槽；
所述轮齿内设有轮齿槽，所述轮齿槽包括两条分别与所述轮齿的齿廓线呈等距曲线的曲线轮齿槽和设置在所述轮齿齿顶与两条曲线轮齿槽交汇点之间并位于所述齿轮本体径向方向的直线轮齿槽，所述轮齿槽内填充设有弹性体；或，
所述齿槽内设有齿轮槽，所述齿轮槽包括对称设置在所述齿槽内并位于所述齿轮本体径向方向的直线齿轮槽，所述齿轮槽内填充设有弹性体；或， 所述轮齿内设有轮齿槽，所述轮齿槽包括两条分别与所述轮齿的齿廓线呈等距曲线的曲线轮齿槽和设置在所述轮齿齿顶与两条曲线轮齿槽交汇点之间并位于所述齿轮本体径向方向的直线轮齿槽；所述齿槽内设有齿轮槽，所述齿轮槽包括对称设置在所述齿槽内并位于所述齿轮本体径向方向的直线齿轮槽；所述轮齿槽和齿轮槽内均填充设有弹性体。进一步，所述齿轮槽还包括设置在所述直线齿轮槽靠近所述齿轮本体中心一端的圆孔槽。进一步，所述直线齿轮槽的长度等于所述轮齿齿全高的O. 1-1. 5倍，所述圆孔槽的直径等于所述齿轮本体分度圆直径的O. OOfO. 2倍。进一步，所述直线齿轮槽的槽宽等于O. OOf 2mm。进一步，所述直线轮齿槽的长度等于所述轮齿齿全高的O. 1-0. 5倍。进一步，所述弹性体为高分子橡胶合金弹性体或金属橡胶弹性体。进一步，所述弹性体为高分子橡胶合金弹性体，所述高分子橡胶合金弹性体采用硫化工艺制作而成，其各个组分的重量份为
丁晴橡胶4(Γ100 ;氧化锌31 ;硫磺f 3 ;脂肪酸f 3 ;防老剂f 3 ;半补强炭黑6(Γ80 ；填充剂20 60。进一步，所述防老剂为二丁基二硫代氨基甲酸镍；脂肪酸为C16或C18饱和脂肪酸；填充剂为二硫化钥、聚四氟乙烯、石墨、玻璃纤维和碳纤维中的一种或至少两种的混合物；且在所述高分子橡胶合金弹性体硫化过程中采用的硫化促进剂为硫酰胺类促进剂。本发明的有益效果为
本发明的高可靠精密滤波齿轮，通过在轮齿上设置轮齿槽和/或在齿槽内设置齿轮槽，通过可控的自适应弹性变形过滤掉由电机产生的机械能形态改变、装配制造误差和啮合冲击等产生的啮合干涉、齿面疲劳磨损、振动和噪声，保证传动装置在所设计的传动精度和承载的能力范围内工作的同时，取得了如下有益效果
1)协调齿轮的高精度与高可靠性
本发明的高可靠精密滤波齿轮通过在轮齿上设置轮齿槽和/或在齿槽上设置齿轮槽，使得轮齿更具弹性，可以使侧隙降低到某一最小值，甚至消除侧隙，从而在轮齿啮合表面间有可能得到零隙，使回差显著减小，提高传动精度；当齿轮处于恶劣的工况时，普通轮齿易发生齿廓干涉，甚至“卡死” “卡涩”，导致可靠性降低，而通过在齿轮本体上开设轮齿槽和/或齿轮槽，轮齿的弹性变形能力使得其能够发生变形，能够有效减少干涉量，甚至为零干涉，从而提高了齿轮传动的可靠性；
2)提高齿轮寿命
本发明的高可靠精密滤波齿轮通过在轮齿上设置轮齿槽和/或在齿槽上设置齿轮槽，可以有效降低赫兹接触应力，通过在轮齿槽内设置与轮齿齿廓曲线呈等距曲线的曲线轮齿槽，可以增大接触面积，改善轮齿槽内部的接触应力，另外，齿根部的弯曲应力也会因轮齿槽和齿轮槽的影响而显著降低，从而提高了齿轮的寿命；另外，通过设置齿轮槽，将直线齿轮槽的槽宽设计为合理的宽度，并在齿轮槽内填充设置弹性体，当处于极端工况时(比如载荷突然增大)，弹性体可以产生适当的变形，从而改变轮齿的应力状态，使其应力更加均布，从而达到提高齿轮寿命和可靠性的目的；
3)减小齿轮振动和实现高效节能
由于齿轮的重合度通常在广2之间，在啮合过程中存在单双对齿交替啮合的过程，导致啮合刚度存在较大的突变，产生刚度激励，引起齿轮振动，而本发明的高可靠精密滤波齿轮则可有效改善上述情况，因为齿槽内开设有直线齿轮槽，当齿轮在单对啮合时，载荷由一个轮齿承担，轮齿产生的变形将消除齿轮本体上的槽的侧隙，根据叠加原理，轮齿的剩余部分载荷将由轮齿从齿顶到齿根的悬臂梁来承担；当齿轮进入双啮合区时，载荷由两个轮齿承担，每一个齿上承载的力将显著减小，所以其产生的变形量不足以弥补直线齿轮槽的侧 隙值，使得齿轮的承载相当于由轮齿的齿顶到齿轮本体槽的根部的悬臂梁来承担，导致悬臂长度相对于一个轮齿承载时增加了近一倍，根据材料力学可知，将显著减小其刚度值；这样单啮和双啮的刚度之间的差值将会减小，从而有效减少了刚度激励，减轻了齿轮振动；通过在轮齿槽和齿轮槽内填充设置弹性体，弹性体可以有效增大齿轮系统阻尼，降低齿轮振动幅值，从而达到滤波的效果，同时，减小了能量损耗，达到了高效节能的目的。4)适用范围广
本发明的高可靠精密滤波齿轮可适用于外齿轮和内齿轮，并适用于渐开线的直齿、斜齿、锥齿、摆线齿等齿形的齿轮，当然，非渐开线齿轮也可适用于本发明的高可靠精密滤波齿轮，其原理相当，不再累述。
图I为本发明高可靠精密滤波齿轮实施例I的结构示意 图2为图I的A详 图3为普通齿轮在第一个啮合点时的应力云 图4为本实施例高可靠精密滤波齿轮在第一个啮合点时的应力云 图5为普通齿轮在第二个啮合点时的应力云 图6为本实施例高可靠精密滤波齿轮在第二个啮合点时的应力云 图7为普通齿轮在第三个啮合点时的应力云 图8为本实施例高可靠精密滤波齿轮在第三个啮合点时的应力云 图9为普通齿轮的综合啮合刚度 图10本实施例高可靠精密滤波齿轮的综合啮合刚度 图11为本发明高可靠精密滤波齿轮实施例2的结构示意 图12为本发明高可靠精密滤波齿轮实施例3的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明。实施例I如图I所示，为本发明高可靠精密滤波齿轮实施例I的结构示意图。本实施例的高可靠精密滤波齿轮，包括齿轮本体I，齿轮本体I上设有轮齿和齿槽。轮齿内设有轮齿槽，轮齿槽包括两条分别与轮齿的齿廓线呈等距曲线的曲线轮齿槽3和设置在轮齿齿顶与两条曲线轮齿槽3交汇点之间并位于齿轮本体I径向方向的直线轮齿槽2。齿槽内设有齿轮槽4,齿轮槽4包括对称设置在齿槽内并位于齿轮本体I径向方向的直线齿轮槽，轮齿槽和齿轮槽4内均填充设有弹性体5，本实施例的齿轮槽4还包括设置在直线齿轮槽靠近齿轮本体I中心一端的圆孔槽，通过设置圆孔槽，能够有效改善齿轮本体I在齿轮槽4处变形后的应力分布。
进一步，直线齿轮槽的长度等于轮齿齿全高的O. 1-1. 5倍，圆孔槽的直径等于齿轮本体I分度圆直径的O. 00Γ0. 2倍，且直线齿轮槽的槽宽等于O. OOf 2_，通过将直线齿轮槽的长度和槽宽根据齿轮实际运行情况设计为合理值，能够在保证齿轮传动精度和承载能力的条件下，使齿轮本体I具有合适的弹性变形能力，能够有效减小齿轮传动过程中的振动，改善齿轮传动受力的应力分布，提高齿轮寿命。本实施例的直线齿轮槽的长度等于轮齿齿全高的O. 8倍，圆孔槽的直径等于齿轮本体I分度圆直径的O. 01倍，直线齿轮槽的槽宽等于O. Imm,能够满足齿轮受力要求。进一步，直线轮齿槽2的长度等于轮齿齿全高的O. 1-0. 5倍，且直线轮齿槽2和曲线轮齿槽3的槽宽等于O. 00025、. OOlmm,同理，通过将直线轮齿槽2的长度以及轮齿槽的槽宽根据齿轮的实际运行情况设计为合理值，能够在保证齿轮传动精度和承载能力的条件下，使齿轮本体I具有合适的弹性变形能力，能够有效减小齿轮传动过程中的振动，改善齿轮传动受力的应力分布，提高齿轮寿命。本实施例的直线轮齿槽2的长度等于轮齿齿全高的O. 3倍，直线轮齿槽2和曲线轮齿槽3的槽宽等于O. 0005mm,能够满足使用要求。本实施例的高可靠精密滤波齿轮，通过在轮齿上设置轮齿槽和/或在齿槽内设置齿轮槽4，能够利用变形协调原理，通过可控的弹性变形量过滤掉由电机产生的机械能形态改变、装配制造误差和啮合冲击等产生的啮合干涉、齿面疲劳磨损、振动和噪声，保证传动装置在所设计的传动精度和承载的能力范围内工作的同时，取得了如下有益效果。I)协调齿轮的高精度与高可靠性
本实施例的高可靠精密滤波齿轮通过在轮齿上设置轮齿槽和/或在齿槽上设置齿轮槽4，使得轮齿更具弹性，可以使侧隙降低到某一最小值，甚至消除侧隙，从而在轮齿啮合表面间有可能得到零隙，使回差显著减小，提高传动精度；当齿轮处于恶劣的工况时，普通轮齿易发生齿廓干涉，甚至“卡死”“卡涩”，导致可靠性降低，而通过在齿轮本体I上开设轮齿槽和/或齿轮槽4，轮齿的弹性变形能力使得其能够发生变形，能够有效减少干涉量，甚至为零干涉，从而提高了齿轮传动的可靠性。2)提高齿轮寿命
本实施例的高可靠精密滤波齿轮通过在轮齿上设置轮齿槽和/或在齿槽上设置齿轮槽4，可以有效降低赫兹接触应力，通过在轮齿槽内设置与轮齿齿廓曲线呈等距曲线的曲线轮齿槽3，可以增大接触面积，改善轮齿槽内部的接触应力，另外，齿根部的弯曲应力也会因轮齿槽和齿轮槽4的影响而显著降低，从而提高了齿轮的寿命；另外，通过设置齿轮槽4，将直线齿轮槽的槽宽设计为合理的宽度，并在齿轮槽4内填充设置弹性体，当处于极端工况时(比如载荷突然增大),弹性体可以产生适当的变形,从而改变轮齿的应力状态,使其应力更加均布，从而达到提高齿轮寿命和可靠性的目的。如图3-8所示，分别为普通齿轮和本实施例的高可靠精密滤波齿轮的动态仿真受力云图,普通齿轮和本实施例的高可靠精密滤波齿轮的齿轮参数均为模数M=I,齿数Z=20，齿轮材料弹性模量为200Gpa，本实施例的高可靠精密滤波齿轮弹性体5的弹性模量为IOGpa0在对普通齿轮和本实施例高可靠精密滤波齿轮施加相同载荷的情况下
1)如图3和图4所示，为普通齿轮和本实施例高可靠精密滤波齿轮第一个相同啮合点时的应力云图,可知普通齿轮的最大应力737Mpa，本实施例的高可靠精密滤波齿轮最大应力 620Mpa ；
2)如图5和图6所示，为普通齿轮和本实施例高可靠精密滤波齿轮第二个相同啮合点时的应力云图,可知普通齿轮的最大应力562Mpa，本实施例的高可靠精密滤波齿轮最大应 力 439Mpa ；
3)如图7和图8所示，为普通齿轮和本实施例高可靠精密滤波齿轮第三个相同啮合点时的应力云图,可知普通齿轮的最大应力607Mpa，本实施例的高可靠精密滤波齿轮最大应力 525Mpa ；
由上述仿真分析结果可以得出，本实施例的高可靠精密滤波齿轮的应力分布较为均匀，最大应力值也随之减小，弹性体起到了变形协调的作用，并且缓解了应力集中的状况。3)减小齿轮振动和实现高效节能
由于齿轮的重合度通常在f 2之间，在啮合过程中存在单双对齿交替啮合的过程，导致啮合刚度存在较大的突变，产生刚度激励，引起齿轮振动，而本实施例的高可靠精密滤波齿轮则可有效改善上述情况，因为齿槽内开设有直线齿轮槽，当齿轮在单对啮合时，载荷由一个轮齿承担，轮齿产生的变形将消除齿轮本体I上的齿轮槽4的侧隙，根据叠加原理，轮齿的剩余部分载荷将由轮齿从齿顶到齿根的悬臂梁来承担；当齿轮进入双啮合区时，载荷由两个轮齿承担，每一个齿上承载的力将显著减小，所以其产生的变形量不足以弥补直线齿轮槽的侧隙值，使得齿轮的承载相当于由轮齿的齿顶到齿轮本体槽的根部的悬臂梁来承担，导致悬臂长度相对于一个轮齿承载时增加了近一倍，根据材料力学可知，将显著减小其刚度值；这样单啮和双啮的刚度之间的差值将会减小，从而有效减少了刚度激励，减轻了齿轮振动。图9和图10分别为普通齿轮和本实施例高可靠精密滤波齿轮的综合啮合刚度图，通过对轮齿槽和齿轮槽4选取适当的侧隙，本实施例高可靠精密滤波齿轮的突变量d2可减小为普通齿轮dl的O. 5^0. 2倍，即减小了振动。通过在轮齿槽和齿轮槽4内填充设置弹性体5，弹性体5可以有效增大齿轮系统阻尼，降低齿轮振动幅值，从而达到滤波的效果，同时，减小了能量损耗，达到了高效节能的目的。4)适用范围广
本实施例的高可靠精密滤波齿轮可适用于外齿轮和内齿轮，并适用于渐开线的直齿、斜齿、锥齿、摆线齿等齿形的齿轮，当然，非渐开线齿轮也可适用于本发明的高可靠精密滤波齿轮，其原理相当，不再累述。进一步，本实施例的弹性体5为高分子橡胶合金弹性体或金属橡胶弹性体。采用金属橡胶弹性体，在特殊与极端环境下(高温、低温、高压、高真空及剧烈振动)具有所选金属的固有特性，又具有类似于橡胶一样的弹性，在空间环境下不蒸发，不惧高温和低温，不怕空间辐射和粒子撞击，选择不同的金属还可以耐腐蚀环境，且无老化的可能，并具有阻尼减振等特性。本实施例的弹性体为高分子橡胶合金弹性体。本实施例的高分子橡胶合金弹性体采用硫化工艺制作而成，其各个组分的重量份为丁晴橡胶4(Γ100 ;氧化锌31 ;硫磺f 3 ；脂肪酸广3 ;防老剂广3 ;半补强炭黑6(Γ80 ;填充剂2(Γ60。优选的，本实施例的防老剂为二丁基二硫代氨基甲酸镍；脂肪酸为C16或C18饱和脂肪酸；填充剂为二硫化钥、聚四氟乙烯、石墨、玻璃纤维和碳纤维中的一种或至少两种的混合物；且在所述高分子橡胶合金弹性体硫化过程中采用的硫化促进剂为硫酰胺类促进剂。具体的高分子橡胶合金弹性体的组分可以按比例采用多种重量份组合制备
1)丁晴橡胶40，氧化锌8，硫磺I，N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺I，二丁基二硫代氨基甲酸镍1，C16饱和脂肪酸1，半补强炭黑60，二硫化钥20 ；
2)丁晴橡胶100，氧化锌3，硫磺3，N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺3，二丁基二硫代 氨基甲酸镍3，C16饱和脂肪酸3，半补强炭黑80，二硫化钥60 ；
3)丁晴橡胶60，氧化锌5，硫磺2，N-环已基-2-苯骈噻唑次磺酰胺2，二丁基二硫代氨基甲酸镍2，C16饱和脂肪酸2，半补强炭黑70，二硫化钥40。当然，高分子橡胶合金弹性体还可在上述重量份范围内进行任意组合均能实现，且二硫化钥还可采用聚四氟乙烯、石墨、玻璃纤维和碳纤维中的一种或至少两种的混合物进行替代，C16饱和脂肪酸可采用C18饱和脂肪酸替代，均可制备得到符合要求的高分子橡胶合金弹性体。通过将弹性体5设置为上述高分子橡胶合金弹性体，在满足弹性变形能力的同时，能够获得较大的阻尼，可以有效增大齿轮系统阻尼，降低齿轮振动幅值，从而达到滤波的效果，同时，减小了能量损耗，达到了高效节能的目的。弹性体I还可采用现有的多种金属弹性体和非金属弹性体材料进行替换，不在一一累述。实施例2
如图11所示，为本发明高可靠精密滤波齿轮实施例2的结构示意图。本实施例的高可靠精密滤波齿轮包括齿轮本体1，齿轮本体I上设有轮齿和齿槽。轮齿内设有轮齿槽，轮齿槽包括两条分别与轮齿的齿廓线呈等距曲线的曲线轮齿槽3和设置在所齿齿顶与两条曲线轮齿槽3交汇点之间并位于齿轮本体I径向方向的直线轮齿槽2，轮齿槽内填充设有弹性体5，采用该结构的高可靠精密滤波齿轮能够利用变形协调原理，通过可控的弹性变形量过滤掉由电机产生的机械能形态改变、装配制造误差和啮合冲击等产生的啮合干涉、齿面疲劳磨损、振动和噪声，保证传动装置在所设计的传动精度和承载的能力范围内工作的同时，能够有效防止极端工况与特殊环境影响下齿轮传动装置的“卡涩”和“卡死”现象，从而解决目前齿轮传动中普遍存在的高精度与高可靠的矛盾关系，达到降低振动和噪声，提高齿轮寿命的目的。进一步，直线轮齿槽2的长度等于轮齿齿全高的O. 1-0. 5倍，且直线轮齿槽2和曲线轮齿槽3的槽宽等于O. 00025、. OOlmm,同理，通过将直线轮齿槽2的长度以及轮齿槽的槽宽根据齿轮的实际运行情况设计为合理值，能够在保证齿轮传动精度和承载能力的条件下，使齿轮本体I具有合适的弹性变形能力，能够有效减小齿轮传动过程中的振动，改善齿轮传动受力的应力分布，提高齿轮寿命。本实施例的直线轮齿槽2的长度等于轮齿齿全高的O. 2倍，直线轮齿槽2和曲线轮齿槽3的槽宽等于O. 0008mm,能够满足使用要求。本实施例的弹性体5与实施例I相同，不再累述。实施例3
如图12所示，为本发明高可靠精密滤波齿轮实施例3的结构示意图。本实施例的高可靠精密滤波齿轮包括齿轮本体1，齿轮本体I上设有轮齿和齿槽。齿槽内设有齿轮槽4，齿轮槽4包括对称设置在齿槽内并位于齿轮本体I径向方向的直线齿轮槽，设置在直线齿轮槽靠近齿轮本体I中心一端的圆孔槽，齿轮槽4内填充设有弹性体5，通过设置圆孔槽，能够有效改善齿轮本体I在齿轮槽4处变形后的应力分布。采用该结构的高可靠精密滤波齿轮能够利用变形协调原理，通过可控的弹性变形量过滤掉由电机产生的机械能形态改变、装 配制造误差和啮合冲击等产生的啮合干涉、齿面疲劳磨损、振动和噪声，保证传动装置在所设计的传动精度和承载的能力范围内工作的同时，能够有效防止极端工况与特殊环境影响下齿轮传动装置的“卡涩”和“卡死”现象，从而解决目前齿轮传动中普遍存在的高精度与高可靠的矛盾关系，达到降低振动和噪声，提高齿轮寿命的目的。进一步，直线齿轮槽的长度等于轮齿齿全高的O. 1-1. 5倍，圆孔槽的直径等于齿轮本体I分度圆直径的O. 00Γ0. 2倍，且直线齿轮槽的槽宽等于O. OOf 2_，通过将直线齿轮槽的长度和槽宽根据齿轮实际运行情况设计为合理值，能够在保证齿轮传动精度和承载能力的条件下，使齿轮本体I具有合适的弹性变形能力，能够有效减小齿轮传动过程中的振动，改善齿轮传动受力的应力分布，提高齿轮寿命。本实施例的直线齿轮槽的长度等于轮齿齿全高的I. O倍，圆孔槽的直径等于齿轮本体I分度圆直径的O. I倍，直线齿轮槽的槽宽等于O. Imm,能够满足齿轮受力要求。本实施例的弹性体5与实施例I相同，不再累述。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种高可靠精密滤波齿轮，包括齿轮本体，所述齿轮本体上设有轮齿和齿槽，其特征在于 所述轮齿内设有轮齿槽，所述轮齿槽包括两条分别与所述轮齿的齿廓线呈等距曲线的曲线轮齿槽和设置在所述轮齿齿顶与两条曲线轮齿槽交汇点之间并位于所述齿轮本体径向方向的直线轮齿槽，所述轮齿槽内填充设有弹性体；或， 所述齿槽内设有齿轮槽，所述齿轮槽包括对称设置在所述齿槽内并位于所述齿轮本体径向方向的直线齿轮槽，所述齿轮槽内填充设有弹性体；或， 所述轮齿内设有轮齿槽，所述轮齿槽包括两条分别与所述轮齿的齿廓线呈等距曲线的曲线轮齿槽和设置在所述轮齿齿顶与两条曲线轮齿槽交汇点之间并位于所述齿轮本体径向方向的直线轮齿槽；所述齿槽内设有齿轮槽，所述齿轮槽包括对称设置在所述齿槽内并位于所述齿轮本体径向方向的直线齿轮槽；所述轮齿槽和齿轮槽内均填充设有弹性体。
2.根据权利要求I所述的高可靠精密滤波齿轮，其特征在于所述齿轮槽还包括设置在所述直线齿轮槽靠近所述齿轮本体中心一端的圆孔槽。
3.根据权利要求2所述的高可靠精密滤波齿轮，其特征在于所述直线齿轮槽的长度等于所述轮齿齿全高的O. 1-1. 5倍，所述圆孔槽的直径等于所述齿轮本体分度圆直径的O.OOI O. 2 倍。
4.根据权利要求3所述的高可靠精密滤波齿轮，其特征在于所述直线齿轮槽的槽宽等于O. 001 2mm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高可靠精密滤波齿轮，其特征在于所述直线轮齿槽的长度等于所述轮齿齿全高的O. 1-0. 5倍。
6.根据权利要求1-4任一项所述的高可靠精密滤波齿轮，其特征在于所述弹性体为高分子橡胶合金弹性体或金属橡胶弹性体。
7.根据权利要求6所述的高可靠精密滤波齿轮，其特征在于所述弹性体为高分子橡胶合金弹性体，所述高分子橡胶合金弹性体采用硫化工艺制作而成，其各个组分的重量份为 丁晴橡胶4(Γ100 ;氧化锌31 ;硫磺f 3 ;脂肪酸f 3 ;防老剂f 3 ;半补强炭黑6(Γ80 ；填充剂20 60。
8.根据权利要求7所述的高可靠精密滤波齿轮，其特征在于所述防老剂为二丁基二硫代氨基甲酸镍；脂肪酸为C16或C18饱和脂肪酸；填充剂为二硫化钥、聚四氟乙烯、石墨、玻璃纤维和碳纤维中的一种或至少两种的混合物；且在所述高分子橡胶合金弹性体硫化过程中采用的硫化促进剂为硫酰胺类促进剂。
全文摘要
本发明公开了一种在齿轮本体上设置有轮齿、轮齿槽、齿轮槽与弹性体有机结合的高可靠精密滤波齿轮；所述轮齿与两齿间底部可同时设置轮齿槽和齿轮槽，亦可仅设置轮齿槽或齿轮槽，其轮齿槽包括两条分别与齿廓线呈等距曲线的轮齿槽，以及轮齿齿顶与两条曲线齿轮槽交汇点之间并位于齿轮本体径向方向的直线轮齿槽；其齿轮槽为对称设置在两齿间底部并位于齿轮本体径向方向的直线齿轮槽；轮齿槽和齿轮槽内均填充有弹性体。本发明在传动精度范围内通过可控自适应弹性变形，提供一个缓冲和容差单元，能过滤掉动力传递与运动变换中的波动，大大降低接触应力，有效防止齿轮传动的“卡涩”甚至“卡死”等问题，具有高精度、高可靠、长寿命、减振降噪等优点。
文档编号C08K3/06GK102966721SQ201210497978
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者王家序, 蒲伟, 周广武, 李俊阳, 杨荣松, 刘文红 申请人:四川大学