一种螺旋伞齿轮机构的制作方法
专利名称:一种螺旋伞齿轮机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种螺旋伞齿轮机构，包括齿轮轴及与其套接的伞齿轮，所述齿轮轴为阶梯状结构，所述齿轮轴的其中一段上均布置有凹陷的刻度线；所述伞齿轮包括可拆卸连接的轮齿和轮体，轮齿的凹面齿廓为大齿形角，轮齿的凸面齿廓为常规齿形角；轮齿的凹面齿向线和凸面齿向线具有不同的曲率半径，轮齿的凹面齿向线和凸面齿向线共同构成齿顶面，凹面齿廓和凸面齿廓具有相同直径的齿圈。本实用新型结构简单、易于加工，具有较好的经济性，达到增加传动线路的目的，实现多向传动，使传动系统结构更为紧凑；在凹面齿廓采用大齿形角，既增大了工作方向齿轮的承载能力，又避免了齿顶变尖；轮体与轮齿可拆卸连接，便于更换轮齿，使用方便。
【专利说明】
一种螺旋伞齿轮机构
技术领域
[0001]本实用新型涉及传动机构，具体涉及一种螺旋伞齿轮机构。【背景技术】
[0002]齿轮机构被广泛地应用于各种传动系统中，它由齿轮轴和固定在齿轮轴上的伞齿轮构成，相对于一般圆柱齿轮轴而言，伞齿轮轴的一个最大特点就是可以直接改变传动方向，主要用于两轴相交的运动，适合用于高速级传统系统中。传统的圆锥齿轮通常是在一段阶梯轴上间隔多段轴进行安装，这主要是因为机器的结构空间所限制，不得不设计出很长的一根齿轮轴来适应传动需要，且在某些传动系统中可能涉及到一根轴上需要加工出多个伞齿轮的情况，那么轴的设计就更为复杂，尺寸更大，加工更加困难;众所周知齿轮轴的加工精度对传动系统的传动精度和效率起着举足轻重的作用，结构复杂、尺寸较大的齿轮轴加工难度大，在生产中很可能因为某段轴加工超差导致整根轴彻底报废，经济性较差。
[0003]另外，螺旋伞齿轮与直齿和斜齿伞齿轮相比较，具有重合度大，接触点处齿面的相对曲率半径大，曲面接触区域易于控制，对误差不太敏感等优点，在相交轴线和交错轴线的传动中，得到了广泛的应用。随着齿轮传动中高速重载的发展趋势，传统螺旋伞齿轮已经难以满足设备的要求。尤其在车辆传动部件中，对螺旋伞齿轮输出扭矩的要求越来越高。
[0004]当齿形角增大时，齿轮的弯曲承载能力和接触承载能力都显著增强，但是随着齿形角的增大，齿轮齿顶逐渐变尖，当齿顶厚度小于1.5m(m为齿轮模数)时，齿顶容易在受载时发生折断，导致齿轮传动失效。【实用新型内容】
[0005]针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种螺旋伞齿轮机构，其结构简单、易于加工、经济性好，必要时还可根据需要增加齿轮，提高传动范围。另外，齿轮的承载能力强，降低了传动的振动和噪声。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0007]—种螺旋伞齿轮机构，包括齿轮轴及与其套接的伞齿轮，所述齿轮轴为阶梯状结构，所述齿轮轴的其中一段上均布置有凹陷的刻度线；
[0008]所述伞齿轮包括可拆卸连接的轮齿和轮体，轮齿的凹面齿廓为大齿形角，轮齿的凸面齿廓为常规齿形角;轮齿的凹面齿向线和凸面齿向线具有不同的曲率半径，轮齿的凹面齿向线和凸面齿向线共同构成齿顶面，凹面齿廓和凸面齿廓具有相同直径的齿圈。
[0009]其中，所述轮体上开有油孔，所述油孔的两端为锥形结构，所述锥形结构的小口径端与轮体上轮齿的安装面平齐。
[0010]具体地，所述轮体上与轮齿连接的位置开有T形槽，所述轮齿齿根与轮体的连接端一体成型有与T形槽匹配的连接块，所述连接块与T形槽滑动连接。
[0011]进一步地，所述大齿形角为40-60°。
[0012]再有，所述齿轮轴上靠近伞齿轮一端的边缘位置向内凹陷形成环形凹槽，所述齿轮轴的另一端与齿轮轴同轴开有定位孔;所述伞齿轮与齿轮轴连接处通过锥形圆台定位。
[0013]相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果:
[0014]1)结构简单、易于加工，具有较好的经济性，且齿轮轴上的刻度线所形成的凹凸不平的轴面可用于铆接其它齿轮或者带轮等传动元件，达到增加传动线路的目的，实现多向传动，使传动系统结构更为紧凑；
[0015]2)在凹面齿廓采用大齿形角，在凸面齿廓采用小齿形角(常规齿形角)，既增大了工作方向齿轮的承载能力，又避免了齿顶变尖，能有效提高螺旋伞齿轮的承载能力、疲劳寿命和输出扭矩，并降低传动振动和噪声；
[0016]3)轮体与轮齿可拆卸连接，便于更换轮齿，使用方便。【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的装配结构示意图；
[0018]图2为本实用新型齿轮的结构示意图；
[0019]图3为本实用新型中图2的剖视图。【具体实施方式】
[0020]下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
[0021]如图1所示，本实用新型提出了一种螺旋伞齿轮2机构，包括齿轮轴1及与其套接的伞齿轮2,所述齿轮轴1为阶梯状结构，所述齿轮轴1的其中一段上均布置有凹陷的刻度线； 在具体加工制作时可在齿轮轴1的中段外表面加工出一段具有若干均布条形纤细凹槽8的轴段，例如直接滚花加工。上述刻度线所形成的凹凸不平的轴表面可用于安装其它伞齿轮 2、圆柱齿轮或者带轮等传动元件，使相关传动元件牢牢地固定在齿轮轴上。
[0022]如图2所示，所述伞齿轮2包括可拆卸连接的轮齿3和轮体，轮体与轮齿3可拆卸连接，便于更换轮齿3,使用方便。轮齿3的凹面齿廓32为大齿形角，轮齿3的凸面齿廓31为常规齿形角，大齿形角为50°;轮齿3的凹面齿向线35和凸面齿向线34具有不同的曲率半径，轮齿 3的凹面齿向线35和凸面齿向线34共同构成齿顶面33,凹面齿廓32和凸面齿廓31具有相同直径的齿圈。本实用新型在空载装配时，主动轮的凹面和被动轮的凹面接触区从中心向轮齿3小端偏移1/4?1/3齿宽的距离，以便加载后接触区向轮齿3大端偏移，从而实现轮齿3均载。
[0023]如图3所示，所述轮体上开有油孔5,所述油孔5的两端为锥形结构，所述锥形结构的小口径端与轮体上轮齿3的安装面平齐。可防止灰尘、污垢进入油孔5内。其中，优选的所述油孔5还可设置为迷宫式结构，可防止灰尘、污垢进入油孔5,有效的防止了油孔5被堵塞的隐患。
[0024]具体地，所述轮体上与轮齿3连接的位置开有T形槽4,所述轮齿3齿根与轮体的连接端一体成型有与T形槽4匹配的连接块，所述连接块与T形槽4滑动连接。在加工的过程中， 先在轮体上设定好轮齿3的安装位置，然后在安装位置加工T形槽4;在加工轮齿3时，根据T 形槽4的尺寸加工一体成型与T形槽4匹配的连接块。组装时，将轮齿3上的连接块从T形槽4 的端部滑入，滑动配合完成轮齿3与轮体的安装。轮体与轮齿3之间通过T形槽4及与其匹配的连接块滑动连接，当需要更换轮齿3时，将轮齿3从T形滑槽中滑出，即可实现轮齿3的更换，结构简单，易于加工，加工成本低;且使用方便。
[0025]如图1所示，所述齿轮轴1上靠近伞齿轮2的一端的边缘位置向内凹陷形成环形凹槽8,该环形凹槽8可用于轴挡等元件来对齿轮轴1进行轴向固定限位;所述齿轮轴1的另一端与齿轮轴1同轴开有定位孔6;该定位孔6为螺纹中心孔，螺纹中心孔可根据具体需要加工成可用于与外部构件直接螺栓联接的联接孔使用，提高齿轮轴1安装使用的灵活机动性，例如将另一根齿轮轴1的端部加工出一个外螺纹轴，可直接将两根伞齿轮2轴1通过外螺纹轴联接固定，达到同时增加齿轮轴1长度尺寸和传动线路的目的。所述伞齿轮2与齿轮轴1连接处通过锥形圆台7定位，以便伞齿轮2的轴向力能沿锥形圆台7传递，同时锥形圆台7的小端面可在轴承安装时进行轴向定位。
[0026]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种螺旋伞齿轮机构，包括齿轮轴及与其套接的伞齿轮，其特征在于:所述齿轮轴为 阶梯状结构，所述齿轮轴的其中一段上均布置有凹陷的刻度线；所述伞齿轮包括可拆卸连接的轮齿和轮体，轮齿的凹面齿廓为大齿形角，轮齿的凸面 齿廓为常规齿形角；轮齿的凹面齿向线和凸面齿向线具有不同的曲率半径，轮齿的凹面齿 向线和凸面齿向线共同构成齿顶面，凹面齿廓和凸面齿廓具有相同直径的齿圈；所述轮体 上开有油孔，所述油孔的两端为锥形结构，所述锥形结构的小口径端与轮体上轮齿的安装 面平齐;所述轮体上与轮齿连接的位置开有T形槽，所述轮齿齿根与轮体的连接端一体成型 有与T形槽匹配的连接块，所述连接块与T形槽滑动连接;所述大齿形角为40-60° ;所述齿轮 轴上靠近伞齿轮一端的边缘位置向内凹陷形成环形凹槽，所述齿轮轴的另一端与齿轮轴同 轴开有定位孔;所述伞齿轮与齿轮轴连接处通过锥形圆台定位。
【文档编号】F16D1/064GK205715546SQ201620363007
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】杨友安
【申请人】湖北辉煌机械制造有限责任公司
【专利摘要】本实用新型提供了一种螺旋伞齿轮机构，包括齿轮轴及与其套接的伞齿轮，所述齿轮轴为阶梯状结构，所述齿轮轴的其中一段上均布置有凹陷的刻度线；所述伞齿轮包括可拆卸连接的轮齿和轮体，轮齿的凹面齿廓为大齿形角，轮齿的凸面齿廓为常规齿形角；轮齿的凹面齿向线和凸面齿向线具有不同的曲率半径，轮齿的凹面齿向线和凸面齿向线共同构成齿顶面，凹面齿廓和凸面齿廓具有相同直径的齿圈。本实用新型结构简单、易于加工，具有较好的经济性，达到增加传动线路的目的，实现多向传动，使传动系统结构更为紧凑；在凹面齿廓采用大齿形角，既增大了工作方向齿轮的承载能力，又避免了齿顶变尖；轮体与轮齿可拆卸连接，便于更换轮齿，使用方便。
【专利说明】
一种螺旋伞齿轮机构
技术领域
[0001]本实用新型涉及传动机构，具体涉及一种螺旋伞齿轮机构。【背景技术】
[0002]齿轮机构被广泛地应用于各种传动系统中，它由齿轮轴和固定在齿轮轴上的伞齿轮构成，相对于一般圆柱齿轮轴而言，伞齿轮轴的一个最大特点就是可以直接改变传动方向，主要用于两轴相交的运动，适合用于高速级传统系统中。传统的圆锥齿轮通常是在一段阶梯轴上间隔多段轴进行安装，这主要是因为机器的结构空间所限制，不得不设计出很长的一根齿轮轴来适应传动需要，且在某些传动系统中可能涉及到一根轴上需要加工出多个伞齿轮的情况，那么轴的设计就更为复杂，尺寸更大，加工更加困难;众所周知齿轮轴的加工精度对传动系统的传动精度和效率起着举足轻重的作用，结构复杂、尺寸较大的齿轮轴加工难度大，在生产中很可能因为某段轴加工超差导致整根轴彻底报废，经济性较差。
[0003]另外，螺旋伞齿轮与直齿和斜齿伞齿轮相比较，具有重合度大，接触点处齿面的相对曲率半径大，曲面接触区域易于控制，对误差不太敏感等优点，在相交轴线和交错轴线的传动中，得到了广泛的应用。随着齿轮传动中高速重载的发展趋势，传统螺旋伞齿轮已经难以满足设备的要求。尤其在车辆传动部件中，对螺旋伞齿轮输出扭矩的要求越来越高。
[0004]当齿形角增大时，齿轮的弯曲承载能力和接触承载能力都显著增强，但是随着齿形角的增大，齿轮齿顶逐渐变尖，当齿顶厚度小于1.5m(m为齿轮模数)时，齿顶容易在受载时发生折断，导致齿轮传动失效。【实用新型内容】
[0005]针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种螺旋伞齿轮机构，其结构简单、易于加工、经济性好，必要时还可根据需要增加齿轮，提高传动范围。另外，齿轮的承载能力强，降低了传动的振动和噪声。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0007]—种螺旋伞齿轮机构，包括齿轮轴及与其套接的伞齿轮，所述齿轮轴为阶梯状结构，所述齿轮轴的其中一段上均布置有凹陷的刻度线；
[0008]所述伞齿轮包括可拆卸连接的轮齿和轮体，轮齿的凹面齿廓为大齿形角，轮齿的凸面齿廓为常规齿形角;轮齿的凹面齿向线和凸面齿向线具有不同的曲率半径，轮齿的凹面齿向线和凸面齿向线共同构成齿顶面，凹面齿廓和凸面齿廓具有相同直径的齿圈。
[0009]其中，所述轮体上开有油孔，所述油孔的两端为锥形结构，所述锥形结构的小口径端与轮体上轮齿的安装面平齐。
[0010]具体地，所述轮体上与轮齿连接的位置开有T形槽，所述轮齿齿根与轮体的连接端一体成型有与T形槽匹配的连接块，所述连接块与T形槽滑动连接。
[0011]进一步地，所述大齿形角为40-60°。
[0012]再有，所述齿轮轴上靠近伞齿轮一端的边缘位置向内凹陷形成环形凹槽，所述齿轮轴的另一端与齿轮轴同轴开有定位孔;所述伞齿轮与齿轮轴连接处通过锥形圆台定位。
[0013]相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果:
[0014]1)结构简单、易于加工，具有较好的经济性，且齿轮轴上的刻度线所形成的凹凸不平的轴面可用于铆接其它齿轮或者带轮等传动元件，达到增加传动线路的目的，实现多向传动，使传动系统结构更为紧凑；
[0015]2)在凹面齿廓采用大齿形角，在凸面齿廓采用小齿形角(常规齿形角)，既增大了工作方向齿轮的承载能力，又避免了齿顶变尖，能有效提高螺旋伞齿轮的承载能力、疲劳寿命和输出扭矩，并降低传动振动和噪声；
[0016]3)轮体与轮齿可拆卸连接，便于更换轮齿，使用方便。【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的装配结构示意图；
[0018]图2为本实用新型齿轮的结构示意图；
[0019]图3为本实用新型中图2的剖视图。【具体实施方式】
[0020]下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。
[0021]如图1所示，本实用新型提出了一种螺旋伞齿轮2机构，包括齿轮轴1及与其套接的伞齿轮2,所述齿轮轴1为阶梯状结构，所述齿轮轴1的其中一段上均布置有凹陷的刻度线； 在具体加工制作时可在齿轮轴1的中段外表面加工出一段具有若干均布条形纤细凹槽8的轴段，例如直接滚花加工。上述刻度线所形成的凹凸不平的轴表面可用于安装其它伞齿轮 2、圆柱齿轮或者带轮等传动元件，使相关传动元件牢牢地固定在齿轮轴上。
[0022]如图2所示，所述伞齿轮2包括可拆卸连接的轮齿3和轮体，轮体与轮齿3可拆卸连接，便于更换轮齿3,使用方便。轮齿3的凹面齿廓32为大齿形角，轮齿3的凸面齿廓31为常规齿形角，大齿形角为50°;轮齿3的凹面齿向线35和凸面齿向线34具有不同的曲率半径，轮齿 3的凹面齿向线35和凸面齿向线34共同构成齿顶面33,凹面齿廓32和凸面齿廓31具有相同直径的齿圈。本实用新型在空载装配时，主动轮的凹面和被动轮的凹面接触区从中心向轮齿3小端偏移1/4?1/3齿宽的距离，以便加载后接触区向轮齿3大端偏移，从而实现轮齿3均载。
[0023]如图3所示，所述轮体上开有油孔5,所述油孔5的两端为锥形结构，所述锥形结构的小口径端与轮体上轮齿3的安装面平齐。可防止灰尘、污垢进入油孔5内。其中，优选的所述油孔5还可设置为迷宫式结构，可防止灰尘、污垢进入油孔5,有效的防止了油孔5被堵塞的隐患。
[0024]具体地，所述轮体上与轮齿3连接的位置开有T形槽4,所述轮齿3齿根与轮体的连接端一体成型有与T形槽4匹配的连接块，所述连接块与T形槽4滑动连接。在加工的过程中， 先在轮体上设定好轮齿3的安装位置，然后在安装位置加工T形槽4;在加工轮齿3时，根据T 形槽4的尺寸加工一体成型与T形槽4匹配的连接块。组装时，将轮齿3上的连接块从T形槽4 的端部滑入，滑动配合完成轮齿3与轮体的安装。轮体与轮齿3之间通过T形槽4及与其匹配的连接块滑动连接，当需要更换轮齿3时，将轮齿3从T形滑槽中滑出，即可实现轮齿3的更换，结构简单，易于加工，加工成本低;且使用方便。
[0025]如图1所示，所述齿轮轴1上靠近伞齿轮2的一端的边缘位置向内凹陷形成环形凹槽8,该环形凹槽8可用于轴挡等元件来对齿轮轴1进行轴向固定限位;所述齿轮轴1的另一端与齿轮轴1同轴开有定位孔6;该定位孔6为螺纹中心孔，螺纹中心孔可根据具体需要加工成可用于与外部构件直接螺栓联接的联接孔使用，提高齿轮轴1安装使用的灵活机动性，例如将另一根齿轮轴1的端部加工出一个外螺纹轴，可直接将两根伞齿轮2轴1通过外螺纹轴联接固定，达到同时增加齿轮轴1长度尺寸和传动线路的目的。所述伞齿轮2与齿轮轴1连接处通过锥形圆台7定位，以便伞齿轮2的轴向力能沿锥形圆台7传递，同时锥形圆台7的小端面可在轴承安装时进行轴向定位。
[0026]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种螺旋伞齿轮机构，包括齿轮轴及与其套接的伞齿轮，其特征在于:所述齿轮轴为 阶梯状结构，所述齿轮轴的其中一段上均布置有凹陷的刻度线；所述伞齿轮包括可拆卸连接的轮齿和轮体，轮齿的凹面齿廓为大齿形角，轮齿的凸面 齿廓为常规齿形角；轮齿的凹面齿向线和凸面齿向线具有不同的曲率半径，轮齿的凹面齿 向线和凸面齿向线共同构成齿顶面，凹面齿廓和凸面齿廓具有相同直径的齿圈；所述轮体 上开有油孔，所述油孔的两端为锥形结构，所述锥形结构的小口径端与轮体上轮齿的安装 面平齐;所述轮体上与轮齿连接的位置开有T形槽，所述轮齿齿根与轮体的连接端一体成型 有与T形槽匹配的连接块，所述连接块与T形槽滑动连接;所述大齿形角为40-60° ;所述齿轮 轴上靠近伞齿轮一端的边缘位置向内凹陷形成环形凹槽，所述齿轮轴的另一端与齿轮轴同 轴开有定位孔;所述伞齿轮与齿轮轴连接处通过锥形圆台定位。
【文档编号】F16D1/064GK205715546SQ201620363007
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】杨友安
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