一种多圆弧齿廓齿轮的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于机械传动器件设计领域，涉及一种多圆弧齿廓齿轮。
【背景技术】
[0002] 单圆弧齿轮于1926年由美国人Wildhaber提出（将凸、凹齿制成圆弧齿形的螺 旋齿轮，法面齿廓为圆弧），并取得了专利。1954年，苏联工程师Novikov又提出把齿轮端 面齿形做成凸凹圆弧的齿轮，并进行了啮合原理分析和强度试验，并获得苏联专利，试验表 明，对于相同材料，相同尺寸的圆弧齿轮，这种齿轮的承载能力是同尺寸渐开线齿轮的3-4 倍，且传动中齿面易形成动压油膜，其接触强度比渐开线齿轮高出2-6倍，使用寿命长。
[0003] 日本也对圆弧齿轮进行了研宄，日立制作所保延诚声称：他和诺维柯夫同时各自 独立发展了圆弧齿轮，并取名为ACP (Arc Tooth With Center at Pitch Point)齿轮。
[0004] 1968年，英国Rolls-Royce公司的R.M. Studer提出分阶式双圆弧齿轮，取得了美 国专利。这种经改进的双圆弧齿轮，轮齿弯曲强度得到较大幅度的提高，并且，克服了公切 线型双圆弧齿轮齿腰过渡曲线处易发生点蚀的缺点。
[0005] 我国从1958年开始研宄圆弧齿轮，并于1967年颁布了单圆弧齿轮基准齿形标 准（JB929-67)。之后又制订了 JB 1585-75, JB 1586-75圆弧齿轮减速器标准和高速圆弧 齿轮变速器系列。从80年代开始，我国陆续制订了 GB 1840-89圆弧齿轮模数系列标准， JB4021-85圆孤圆札凿轮精度标准，GB 12759-91双圆弧齿轮基本齿廓标准，JB3913-91双 圆弧齿伦滚刀标准，GB/T13799-92圆弧圆柱齿轮承载能力计算方法。其中，GB/T13799-92 圆弧圆柱齿轮承载能力计算方法的研宄和制订是当时世界领先的重大成就，由于增加齿轮 啮合时每一瞬时的接触点数目，可成倍提高其弯曲强度，然而到目前为止，还没有出现能够 大幅增加啮合时每一瞬时的啮合点数目的齿轮。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种多圆弧齿廓齿轮，该齿 轮在啮合时每一瞬时的啮合点数目较多。
[0007] 为达到上述目的，本发明所述的多圆弧齿廓齿轮包括齿轮以及若干设于齿轮外周 的轮齿，各轮齿的单侧齿廓均由N段工作圆弧组成，且N大于等于6, N为偶数，相邻两个工 作圆弧之间、以及最底部的工作圆弧与齿根之间均通过过渡圆弧相连接。
[0008] N段工作圆弧中的N/2个工作圆弧位于节线之上，另外N/2个工作圆弧位于节线 之下，且位于节线之上的N/2个工作圆弧为凸圆弧，位于节线之下的N/2个工作圆弧为凹圆 弧。
[0009] 连接位于节线之上的N/2个工作圆弧之间的过渡圆弧为凹圆弧。
[0010] 连接位于节线之下的N/2个工作圆弧之间的过渡圆弧为凸圆弧。
[0011] 连接凸圆弧的工作圆弧与凹圆弧的工作圆弧之间的过渡圆弧为凹圆弧。
[0012] 各工作圆弧的圆心均不在节线上。
[0013] 本发明具有以下有益效果：
[0014] 本发明所述的多圆弧齿廓齿轮包括齿轮及轮齿，轮齿的单侧齿廓由N段工作圆弧 组成，N大于等于6,从而提高齿轮在啮合时每一瞬时的啮合点数目，本发明在不增加齿轮 结构的情况下，通过增加单个轮齿上的啮合点数，分散载荷，提高齿轮的承载能力。或在传 递相同载荷时，结构可以更小。另外，增加啮合点数，使每个啮合点处承受的载荷减小，随着 齿轮传动轮齿的交替，由齿轮啮合点数的变化引起的振动噪音会更小，传动更加平稳。同时 显著降低啮合点处的接触应力及齿根弯曲应力，提高齿轮的承载能力，传动更加平稳，有效 降低了齿轮传动时的噪音。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明的结构示意图；
[0016] 图2为本发明的实施例一中轮齿2的结构示意图。
[0017] 其中，1为齿轮、2为轮齿。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0019] 参考图1，本发明所述的多圆弧齿廓齿轮包括齿轮（1)以及若干设于齿轮（1)外周 的轮齿（2)，各轮齿（2)的单侧齿廓均由N段工作圆弧组成，且N大于等于6, N为偶数，相 邻两个工作圆弧之间、以及最底部的工作圆弧与齿根之间均通过过渡圆弧相连接。
[0020] 需要说明的是，N段工作圆弧中的N/2个工作圆弧位于节线之上，另外N/2个工作 圆弧位于节线之下，且位于节线之上的N/2个工作圆弧为凸圆弧，位于节线之下的N/2个工 作圆弧为凹圆弧；连接位于节线之上的N/2个工作圆弧之间的过渡圆弧为凹圆弧；连接位 于节线之下的N/2个工作圆弧之间的过渡圆弧为凸圆弧；连接凸圆弧的工作圆弧与凹圆弧 的工作圆弧之间的过渡圆弧为凹圆弧；各工作圆弧的圆心均不在节线上。
[0021] 实施例一
[0022] 参考图2,本实施例中N等于6, 3个工作圆弧位于节线之上，3个工作圆弧位于节 线之下，且具体齿廓参数如表1所示：
[0023] 表 1
[0024]
【主权项】
1. 一种多圆弧齿廓齿轮，其特征在于，包括齿轮（1)以及若干设于齿轮（1)外周的轮齿 (2)，各轮齿（2)的单侧齿廓均由N段工作圆弧组成，且N大于等于6，N为偶数，相邻两个工 作圆弧之间、以及最底部的工作圆弧与齿根之间均通过过渡圆弧相连接。2. 根据权利要求1所述的多圆弧齿廓齿轮，其特征在于，N段工作圆弧中的N/2个工作 圆弧位于节线之上，另外N/2个工作圆弧位于节线之下，且位于节线之上的N/2个工作圆弧 为凸圆弧，位于节线之下的N/2个工作圆弧为凹圆弧。3. 根据权利要求2所述的多圆弧齿廓齿轮，其特征在于，连接位于节线之上的N/2个工 作圆弧之间的过渡圆弧为凹圆弧。4. 根据权利要求2所述的多圆弧齿廓齿轮，其特征在于，连接位于节线之下的N/2个工 作圆弧之间的过渡圆弧为凸圆弧。5. 根据权利要求2所述的多圆弧齿廓齿轮，其特征在于，连接凸圆弧的工作圆弧与凹 圆弧的工作圆弧之间的过渡圆弧为凹圆弧。6. 根据权利要求1所述的多圆弧齿廓齿轮，其特征在于，各工作圆弧的圆心均不在节 线上。
【专利摘要】本发明公开了一种多圆弧齿廓齿轮，包括齿轮以及若干设于齿轮外周的轮齿，各轮齿的单侧齿廓均由N段工作圆弧组成，且N大于等于6，N为偶数，相邻两个工作圆弧之间、以及最底部的工作圆弧与齿根之间均通过过渡圆弧相连接。本发明齿轮在啮合时每一瞬时的啮合点数目较多，承载能力高，振动噪音小。
【IPC分类】F16H55/08
【公开号】CN104976316
【申请号】CN201510315542
【发明人】任重义, 段建中, 姜碧琼
【申请人】宁夏大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月10日