用于截装机的馈送系统的主轴箱齿轮的齿几何结构的制作方法

本发明涉及一种用于截装机的馈送系统的主轴箱齿轮，其包括多个齿，其中每一齿具有齿几何结构。本发明进一步涉及一种系统，其包括此主轴箱齿轮和齿轮齿条。本发明进一步涉及一种用于对主轴箱齿轮的几何结构构形进行尺寸标定的方法。

背景技术：

1、主轴箱齿轮普遍用于截装机的地下馈送系统中。在截装机的情况下，在馈送系统中使用齿轮齿条。在操作期间，主轴箱齿轮的齿啮合在齿轮齿条齿之间的齿间隙中以将主轴箱齿轮的旋转移动转换为截装机的平移移动。

2、齿轮齿条通常由若干个别齿轮齿条段组成，所述齿轮齿条段的长度大体上对应于相关联刮板链式输送机的相应盘区段的长度，使得刮板链式输送机及在此方面还有齿轮齿条可顺应具有向斜构造、背斜构造和弯曲的主导长壁面的波状路线。归因于因个别齿轮齿条段引起的齿轮齿条的节段性构造，截装机还可遵循面输送机及水平和/或竖直弯部的弯曲路线而无障碍。

3、当主轴箱齿轮啮合中间区段中的齿轮齿条段时，齿轮齿条间距是恒定的，从而提供馈送系统的平稳操作，而无齿轮跳变且无作用于主轴箱齿轮上的过量的力。然而，在个别齿轮齿条段之间的相交点处，齿轮齿条常常展现第一齿轮齿条段的端齿和第二齿轮齿条段的另一邻近端齿之间的距离的以机械方式可察觉的改变。为此，发生齿轮齿条间距的变化，从而导致随着所述齿轮齿条间距变化在主轴箱齿轮行进中发生相当大的应力。此些突然的应力波动可能磨损主轴箱齿轮和/或齿轮齿条齿的侧翼，和/或刹住主轴箱齿轮的齿。如果齿轮齿条间距变化达到临界变化，则发生齿轮跳变，从而导致主轴箱齿轮进一步磨损且使用寿命缩短。

4、因此，需要在两个齿轮齿条段的相交点上方行进时防止主轴箱齿轮中的负载峰值，因此增加主轴箱齿轮的使用寿命。

技术实现思路

1、从现有技术开始，一个目标是提供一种用于截装机的馈送系统的改进的主轴箱齿轮。具体来说，一个目标可以是提供一种馈送系统，其允许在包括齿轮齿条间距变化的两个邻近齿轮齿条的相交点上方平稳地行进。

2、借助于一种具有根据权利要求1所述的特征的主轴箱齿轮、借助于一种根据权利要求10所述的系统，以及借助于一种根据权利要求15所述的方法，来解决此目标。优选实施例在本说明书、附图以及从属权利要求中阐述。

3、因此，提出一种用于截装机的馈送系统的主轴箱齿轮，其包括多个齿，每一齿具有齿几何结构。此外，对于每一齿，所述齿几何结构由关于半径线呈线对称地布置的两个对称s形齿构形组成，如从沿着旋转轴线的视图所见。

4、此外，提出一种系统，其包括此主轴箱齿轮和齿轮齿条，所述齿轮齿条包括若干齿轮齿条段，所述齿轮齿条段紧挨着彼此布置使得提供轨道。齿轮齿条包括两个不同的齿轮齿条间距。

5、此外，提出一种用于对用于截装机的主轴箱齿轮的齿几何结构进行尺寸标定的方法，所述主轴箱齿轮包括多个齿，所述方法包括以下步骤：识别主轴箱齿轮连同齿轮齿条一起操作期间的所有相关啮合条件；以及通过使齿根张力最小化而基于所识别的相关啮合条件选择齿几何结构。

技术特征：

1.一种用于截装机的馈送系统的主轴箱齿轮(10)，其包括多个齿(1)，每一齿(1)具有齿几何结构(2)

2.根据权利要求1所述的主轴箱齿轮(10)，借此所述齿几何结构(2)适于啮合齿轮齿条(4)，特征在于，所述齿几何结构(2)被设计成使得实现与至少两个不同的齿轮齿条间距(6、6')的啮合。

3.根据权利要求1所述的主轴箱齿轮(10)，特征在于，所述多个齿包括11个齿。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的主轴箱齿轮(1)，特征在于，所述s形构形中的一个(s2)包括到框架中的包络拟合，所述包络拟合具有由所有以下列中陈述的x-y坐标限定的非维度外部限制(l2)：

5.根据权利要求1至4中任一项所述的主轴箱齿轮(1)，特征在于，所述s形构形中的一个(s2)具有包络，所述包络包含所有以下列中的所有以下非维度x-y坐标：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的主轴箱齿轮(1)，特征在于，所述s形构形中的一个具有包络，所述包络包括所有以下列中的所有以下非维度x-y坐标：

7.根据权利要求3-6中任一项所述的主轴箱齿轮(1)，特征在于，所述坐标乘以例如100mm到300mm等尺寸，以便获得尺寸标定的齿几何结构，优选地其中所述主轴箱齿轮(1)在齿的整个高度上方延伸，优选地其中所述s形构形具有约70mm的长度。

8.根据前述权利要求中任一项所述的主轴箱齿轮(1)，特征在于，所述多个齿(1)的每一齿硬化，优选地壳体硬化和/或感应硬化。

9.根据权利要求8所述的主轴箱齿轮(1)，特征在于，在所述齿(1)中的每一个的根部处提供所述硬化，优选地其中不在所述齿(1)中的每一个的尖端处提供所述硬化。

10.一种系统，其包括根据权利要求1-9中任一项所述的主轴箱齿轮和齿轮齿条(4)，所述齿轮齿条包括若干齿轮齿条段(4')，所述齿轮齿条段紧挨着彼此布置使得提供轨道，其中所述齿轮齿条(4)包括两个不同的齿轮齿条间距(6、6')。

11.根据权利要求10所述的系统，特征在于，所述齿轮齿条段(4')中的每一个包括若干齿条齿(8)，优选地其中所述齿轮齿条齿(8)具有大体上梯形横截面。

12.根据权利要求10-11中任一项所述的系统，特征在于，所述主轴箱齿轮(1)包括11个齿，其中所述齿轮齿条(4)包括147mm的标称齿轮齿条间距(6')。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的系统，特征在于，所述主轴箱齿几何结构(2)被设计成使得每一齿(1)的根部应力最小化。

14.根据权利要求10-13中任一项所述的系统，特征在于，所述主轴箱齿轮齿几何结构(2)被设计成使得在与所述齿轮齿条(4)啮合时，赫氏应力与相对滑移分量的乘积最小化。

15.一种用于对用于截装机的主轴箱齿轮(10)的齿几何结构(2)进行尺寸标定的方法，所述主轴箱齿轮包括多个齿(1)，所述方法包括以下步骤：

16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括以下步骤：通过利用齿轮齿条齿(8)的轮廓与所述主轴箱齿轮(10)之间的可用距离使齿根强度最大化(s30)。

17.根据权利要求15或权利要求16所述的方法，其进一步包括使齿轮跳变的发生最小化(s40)的步骤。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的方法，其进一步包括在与所述齿轮齿条(4)啮合时使赫氏应力与相对滑移分量的乘积最小化(s50)的步骤。

技术总结
本公开涉及一种用于截装机的馈送系统的主轴箱齿轮(10)，其包括多个齿(1)，每一齿(1)具有齿几何结构(2)。因此，对于每一齿(1)，所述齿几何结构(2)由关于半径线呈线对称地布置的两个对称S形齿构形(S1、S2)组成，如从沿着旋转轴线(A)的视图所见。此外，本公开涉及一种系统，其包括主轴箱齿轮和齿轮齿条(4)，所述齿轮齿条包括若干齿轮齿条段(4')，所述齿轮齿条段紧挨着彼此布置使得提供轨道。所述齿轮齿条(4)包括两个不同的齿轮齿条间距(6、6')。此外，本公开涉及一种用于对用于截装机的主轴箱齿轮(10)的齿几何结构(2)进行尺寸标定的方法，所述主轴箱齿轮包括多个齿(1)，所述方法包括以下步骤：识别(S10)所述主轴箱齿轮(10)连同所述齿轮齿条(4)的操作期间的所有相关啮合条件；以及通过使齿根张力最小化而基于所识别的相关啮合条件选择(S20)齿几何结构(2)。

技术研发人员：T·林登鲍姆
受保护的技术使用者：卡特彼勒公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15