一种锥齿轮组的制作方法

本发明属于齿轮结构技术领域，特指一种锥齿轮组。

背景技术：

齿轮是机械传动中的必要零部件之一，尤其是锥齿轮，应用以及适用场合更为广泛。锥齿轮用来传递两相交轴之间的运动和动力，在一般机械中，锥齿轮两轴之间的交角等于90°。但是，现在的锥齿轮生产存在以下几点难题：a.锥齿轮的加工成本较高，传统铣与刨的加工工艺，产品原料的损耗率较高，而且加工表面会有加工损伤，需要后期多道工艺进行修复，加工复杂，在加工过程中易产生废品；b.为了克服原料损耗的问题，采用粉末冶金的加工方式，但是锥齿的强度很难得到保障，使用要求不达标，无法进行有效的批量生产。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单且稳定的锥齿轮组。

本发明的目的是这样实现的：

一种锥齿轮组，包括相互啮合的大齿轮和小齿轮，所述大、小齿轮均为弧齿，所述大齿轮的一端设置有均匀分布的齿状凸起，若干齿状凸起形成齿形面，大齿轮的另一端设置有与所述齿形面相适配的仿形齿面，仿形齿面也由均匀分布的齿状凸起构成，并且，仿形齿面的齿状凸起与齿形面的齿状凸起相错位，

所述小齿轮的齿宽大于大齿轮的齿宽，小齿轮通过大于大齿轮的齿宽以更大范围的配合两者的装配。

所述大齿轮采用粉末冶金的工艺压铸而成，为提升大齿轮的齿面硬度/强度，于大齿轮的齿形面背部设置有仿形齿面，以提升粉末压制的密度。

所述小齿轮的齿宽大于等于大齿轮齿宽的1.5倍，并且，大齿轮的齿宽≤大齿轮的三分之一的半径。

所述小齿轮的轮冠距为n，当大、小齿轮相啮合时，小齿轮的具有轮冠距的部位裸露在外。

小齿轮的轮冠距小于等于齿宽的1/3。

所述大齿轮和小齿轮的两轴线相交，并且大齿轮和小齿轮的两轴之间的交角为90°。

所述大齿轮于齿形面一端的中部向内凹陷形成凹陷部，并且凹陷部至少设置两个盲孔/通孔，所述大齿轮和小齿轮的中部均设置有通孔。

所述大齿轮以中部通孔为基准，所述凹陷部的圆跳动为0.08。

所述大齿轮的齿顶圆和齿根圆的加工误差在-0.2～0.1之间。

所述大齿轮的顶锥角为c，70°≤a≤77°，大齿轮的根锥角为d，根锥角和顶锥角之间的差值小于10°。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本发明的大齿轮采用粉末冶金的工艺压铸，实现原料的高效利用；为了从根本解决大齿轮的齿形面强度问题，于齿形面的相背一侧设置有仿形齿面，并且仿形齿面的齿状凸起与齿形面的齿状凸起相错位，这样的结构可以保证齿形面与仿形齿面之间的实际厚度得以保障，在粉末冶金的过程中，齿形面位置的粉末可以压制的密度更高，从而直接提升齿形面的工作强度及硬度。设置仿形齿面的根本原因在于：在粉末冶金的过程中，避免齿形面和仿形齿面之间厚度不均，保证齿形面位置的粉末密度，保障齿形面的工作强度及硬度。

2、本发明的所述小齿轮的齿宽大于大齿轮的齿宽，小齿轮通过大于大齿轮的齿宽以更大范围的配合两者的装配，当大、小齿轮之间靠近或远离的过程中，只要两者的齿面还是相啮合，就可相互传动，通过不一的齿宽，扩大两者的使用范围，并且，所述小齿轮的齿宽大于等于大齿轮齿宽的1.5倍，使得一套齿轮组可以用在多种设备上，而且该结构可以弥补使用过程齿轮组之间磨损/松动的问题。

3、本发明的所述小齿轮的轮冠距为n，当大、小齿轮相啮合时，小齿轮的具有轮冠距的部位裸露在外，轮冠距是小齿轮制造的基准，而且通过轮冠距更好的保证制齿后的啮合侧隙，保证产品精度，并且，小齿轮的轮冠距小于等于齿宽的1/3，以保证大、小齿轮啮合后的实际安装位置稳定性。

4、本发明大齿轮于齿形面一端的中部向内凹陷形成凹陷部，凹陷部既可以去除应力集中的问题，又节省了原材料，并且凹陷部至少设置两个盲孔/通孔，优选为三个盲孔，盲孔用于实际使用过程中，进行急停所述大齿轮，保证结构的稳定性。

5、本发明的所述大、小齿轮中部设置有通孔，该通孔用于外接转动源，因此通孔中可以根据实际使用的要求添加键槽，并且通孔为大、小齿轮的加工基准，凹陷部的端面作为辅助定位，因此凹陷部的端面圆跳动为0.08，通过多处定位保证大齿轮的制造稳定性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的大齿轮内部结构示意图

图3是本发明的大齿轮结构示意图之一；

图4是本发明的大齿轮结构示意图之二；

图5是本发明的大齿轮结构示意图之三；

图6是本发明的大齿轮结构示意图之四。

图中：1-小齿轮；10-小齿轮通孔；2-大齿轮；21-凹陷部；22-盲孔；23-齿形面齿状凸起；24-仿形齿面齿状凸起；25-大齿轮通孔；a-齿形面；b-仿形齿面。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，见图1-6所示：

一种锥齿轮组，包括相互啮合的大齿轮2和小齿轮1，所述大、小齿轮2,1均为弧齿，即为曲齿锥齿轮，曲齿锥齿轮有重合度高、承载能力强、传动平稳、噪音小的优点，但是为了实现上述优点，齿面的强度就要得以增强，下文会提及仿形齿面b以及提升齿轮精度等方法进行提升产品强度。所述大齿轮2的一端设置有均匀分布的齿形面齿状凸起23，若干齿形面齿状凸起23形成齿形面a，大齿轮2的另一端设置有与所述齿形面a相适配的仿形齿面b，仿形齿面b也由均匀分布的仿形齿面齿状凸起24构成，并且，仿形齿面的齿状凸起与齿形面的齿状凸起结构实质相同只是两者相错位，这样的结构可以保证齿形面a与仿形齿面b之间的实际厚度得以保障，在粉末冶金的过程中，齿形面a位置的粉末可以压制的密度更高，从而直接提升齿形面a的工作强度及硬度。设置仿形齿面b的根本原因在于：在粉末冶金的过程中，避免齿形面a和仿形齿面b之间厚度不均，保证齿形面a位置的粉末密度，保障齿形面a的工作强度及硬度。

所述小齿轮1的齿宽大于大齿轮2的齿宽，小齿轮1通过大于大齿轮2的齿宽以更大范围的配合两者的装配，当大、小齿轮1，2之间靠近或远离的过程中，只要两者的齿面还是相啮合，就可相互传动，通过不一的齿宽，扩大两者的使用范围，并且，所述小齿轮1的齿宽大于等于大齿轮2齿宽的1.5倍，使得一套齿轮组可以用在多种设备上，而且该结构可以弥补使用过程齿轮组之间磨损/松动的问题。

所述大齿轮2采用粉末冶金的工艺压铸而成，为提升大齿轮2的齿面硬度/强度，于大齿轮2的齿形面a背部设置有仿形齿面b，以提升粉末压制的密度。本申请的中大、小齿轮1,2通过以下工序进行制造：1、粉末的制取和混料，将金属粉末和各种辅助材料按一定的比例配好后，经过混料机进行调匀；2、粉末压制，将混合料装入压制模具中，在压力机上加压成型；3、烧结，烧结温度比其中金属及合金的熔点低，而高于辅助材料中易熔成分的熔点；4、后续处理，整形、浸油、热处理等工序。所述小齿轮1为大齿轮2的配合齿轮，其要求没有大齿轮2的要求高，因此小齿轮1采用传统机加工艺加工制做。小齿轮1通过优化加参数适配而成，具体重要参数详见下文。

所述小齿轮1的齿宽大于等于大齿轮2齿宽的1.5倍，使得一套齿轮组可以用在多种设备上，而且该结构可以弥补使用过程齿轮组之间磨损/松动的问题，并且，大齿轮2的齿宽≤大齿轮2的三分之一的半径，以保证大齿轮2自身的稳定性。

所述小齿轮1的轮冠距为n，当大、小齿轮1,2相啮合时，小齿轮1的具有轮冠距的部位裸露在外，轮冠距是小齿轮1制造的基准，而且通过轮冠距更好的保证制齿后的啮合侧隙，保证产品精度，并且，小齿轮1的轮冠距小于等于齿宽的1/3，以保证大、小齿轮2,1啮合后的实际安装位置稳定性。

所述大齿轮2和小齿轮1的两轴线相交，并且大齿轮2和小齿轮1的两轴之间的交角为90°，进行垂直传动。

所述大齿轮2于齿形面a一端的中部向内凹陷形成凹陷部21，凹陷部21既可以去除应力集中的问题，又节省了原材料，并且凹陷部21至少设置两个盲孔22/通孔，优选为三个盲孔22，盲孔22用于实际使用过程中，进行急停所述大齿轮2，保证结构的稳定性。

所述大齿轮2和小齿轮1的中部均设置有通孔，如图所示的大齿轮通孔25和小齿轮通孔10，大齿轮通孔25和小齿轮通孔10用于外接转动源，因此大齿轮通孔25和小齿轮通孔10中可以根据实际使用的要求添加键槽，并且大齿轮通孔25和小齿轮通孔10为大、小齿轮2,1的加工基准，大齿轮2的凹陷部21的端面作为辅助定位，因此凹陷部21的端面圆跳动为0.08，通过多处定位保证大齿轮2的制造稳定性。

所述大齿轮2的齿顶圆和齿根圆的加工误差在-0.2～0.1之间。所述大齿轮2的顶锥角为c，70°≤a≤77°，大齿轮2的根锥角为d，根锥角和顶锥角之间的差值小于10°。通过精度控制，才可生产出合规、合标的齿轮，才能让装配形成的产品寿命更长和稳定性更强。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。