專利名稱：具有低硬度彈性齒輪的輪系及使用該輪系的動(dòng)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪系，特別涉及一種具有低硬度彈性齒輪的輪系，及使用該具有低硬度彈性齒輪輪系的動(dòng)力裝置。
現(xiàn)在較常用的輪系以金屬材料制成的較高硬度(HB值≥150)齒輪為主，較常見(jiàn)的輪系為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，因直齒圓柱齒輪相互嚙合時(shí)，兩輪齒廓曲面的瞬時(shí)接觸線是與軸線平行的直線，在嚙合傳動(dòng)過(guò)程中，一對(duì)輪齒沿著整個(gè)齒寬同時(shí)進(jìn)入嚙合和退出嚙合，因而輪齒上所受的載荷是突然地加上和卸掉的。使得直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，容易產(chǎn)生較大的沖擊、振動(dòng)和噪音，隨之產(chǎn)生較多熱量，尤其在速度較高的傳動(dòng)中、上述現(xiàn)象更加嚴(yán)重，必須附加循環(huán)潤(rùn)滑冷卻裝置；為解決上述問(wèn)題，人們開始采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，斜齒圓柱齒輪的齒面接觸線是斜直線，一對(duì)齒是逐漸進(jìn)入嚙合、逐漸退出嚙合的，輪齒上所受的載荷也逐漸由小到大，再由大到小，這種接觸方式，使得斜齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比較平穩(wěn)，所產(chǎn)生的沖擊、振動(dòng)和噪音均較小，因振動(dòng)產(chǎn)生的熱量較少。但斜齒齒輪的制作工藝復(fù)雜、成本高；又由于輪齒的傾斜在傳動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生軸向力，固其支承結(jié)構(gòu)必須采用止推軸承，這都導(dǎo)致斜齒齒輪輪系總體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和較高的成本；現(xiàn)在具有齒輪傳動(dòng)的動(dòng)力裝置由于采用了上述結(jié)構(gòu)，也存在上述問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種制作過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低，振動(dòng)小，噪音小，振動(dòng)發(fā)熱少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的具有低硬度彈性齒輪的輪系及使用該輪系的動(dòng)力裝置。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案(1)該具有低硬度彈性齒輪的輪系包括相互嚙合在一起的多個(gè)直齒圓柱齒輪，上述直齒圓柱齒輪中包括低硬度彈性齒輪和高硬度齒輪，高硬度齒輪與低硬度彈性齒輪相互嚙合；其中高硬度齒輪HB值≥150，低硬度彈性齒輪95≥HB值≥55。(2)使用該輪系的動(dòng)力裝置包括電動(dòng)機(jī)和相互嚙合在一起的多個(gè)直齒圓柱齒輪，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝有一個(gè)直齒圓柱齒輪；上述齒輪中包括低硬度彈性齒輪和高硬度齒輪，高硬度齒輪與低硬度彈性齒輪相互嚙合；其中高硬度齒輪HB值≥150，低硬度彈性齒輪95≥HB值≥55。
由于在上述輪系中包含了低硬度彈性齒輪，低硬度彈性齒輪和高硬度齒輪相互嚙合，低硬度彈性齒輪(以橡膠為例)制造過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低，硬度值容易調(diào)整。又因?yàn)榈陀捕葟椥札X輪的彈性模量較小，使用低硬度彈性齒輪，可減輕由于制造和安裝不精確所引起的不利后果，如減小振動(dòng)及因振動(dòng)產(chǎn)生的噪音，因振動(dòng)產(chǎn)生的熱量。使用該輪系的動(dòng)力裝置，也因此具有制造過(guò)程簡(jiǎn)單，成本低，振動(dòng)小，噪音小，發(fā)熱少的優(yōu)點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施對(duì)本發(fā)明具有低硬度彈性齒輪的輪系及使用該輪系的動(dòng)力裝置作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明具有低硬度彈性齒輪的輪系的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明使用具有低硬度彈性齒輪輪系的動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖該具有低硬度彈性齒輪的輪系包括相互嚙合在一起的多個(gè)直齒圓柱齒輪，其中包括低硬度彈性齒輪和高硬度齒輪，高硬度齒輪和低硬度彈性齒輪相互嚙合，其中高硬度彈性齒輪HB值≥150，低硬度彈性齒輪95≥HB值≥55。高硬度齒輪與低硬度彈性齒輪為漸開線齒輪，為實(shí)現(xiàn)漸開線齒輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)保證相互嚙合的兩個(gè)齒輪基節(jié)相等，重選系數(shù)大于1；為了使上述齒輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向傳動(dòng)，減少兩側(cè)齒廓在傳動(dòng)過(guò)程中與對(duì)方齒廓之間的撞擊，也為了使主動(dòng)齒輪改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，從動(dòng)齒輪能立即隨之反向轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)使上述高硬度齒輪與低硬度彈性齒輪為無(wú)側(cè)隙嚙合，即當(dāng)上述齒輪相互嚙合時(shí)，一個(gè)齒輪節(jié)圓上的齒間等于另一齒輪節(jié)圓上的齒厚。如圖1所示，具有上述技術(shù)特征的輪系可以是周轉(zhuǎn)輪系，其中中心輪3為高硬度齒輪，行星輪2為低硬度彈性齒輪，周轉(zhuǎn)輪系的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是用少數(shù)幾個(gè)齒輪可以得到很大的傳動(dòng)比，但這種輪系的效率往往很低，不宜于用來(lái)傳遞動(dòng)力，只可用于輕載荷下的運(yùn)動(dòng)傳遞，如圖1所示，行星輪2共有三個(gè)，這三個(gè)行星輪2均勻分布于中心輪3外，并與中心輪3嚙合；與這三個(gè)行星輪2內(nèi)嚙合一個(gè)圓形齒圈1，這樣可以使該周轉(zhuǎn)輪系的內(nèi)部作用力得到平衡。上述技術(shù)特征中所指低硬度彈性齒輪可以是橡膠制成的，因?yàn)榈陀捕三X輪的硬度可以應(yīng)輸出功率大小而調(diào)整，若輸出扭力需要較大時(shí)，硬度可以增加，反之可以減少，硬度的增減可以通過(guò)改變橡膠內(nèi)的化學(xué)成份來(lái)達(dá)到，調(diào)整橡膠的硬度對(duì)搞橡膠的技術(shù)人員來(lái)講比較容易。
該使用具有低硬度彈性齒輪輪系的動(dòng)力裝置，包括電動(dòng)機(jī)和相互嚙合在一起的多個(gè)直齒圓柱齒輪，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝有一個(gè)直齒圓柱齒輪，上述多個(gè)直齒圓柱齒輪中包括低硬度彈性齒輪和高硬度齒輪，高硬度齒輪與低硬度彈性齒輪相互嚙合，其中高硬度齒輪HB值≥150，低硬度彈性齒輪95≥HB值≥55。如圖2所示，上述相互嚙合在一起的多個(gè)直齒圓柱齒輪可以為周轉(zhuǎn)輪系，其中中心輪3為一個(gè)，它是高硬度齒輪，該高硬度齒輪3安裝在電動(dòng)機(jī)11的轉(zhuǎn)動(dòng)軸12上，行星輪2為低硬度彈性齒輪，行星輪2為三個(gè)，這三個(gè)行星輪2的基圓相等、齒數(shù)相同，與這三個(gè)行星輪2內(nèi)嚙合一個(gè)環(huán)形齒圈1，環(huán)形齒圈1與三個(gè)行星輪2的重迭系數(shù)較大，傳動(dòng)平穩(wěn)，三個(gè)行星輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)軸15固定在一個(gè)圓形轉(zhuǎn)盤4的一側(cè)，在圓形轉(zhuǎn)盤4的相對(duì)一側(cè)安裝有一個(gè)直齒圓柱齒輪17，該齒輪17是高硬度齒輪，齒輪17是作為本使用具有低硬度彈性齒輪輪系的動(dòng)力裝置的輸出動(dòng)力輪存在的，與齒輪17相嚙合的還可以有圖2所示的其它周轉(zhuǎn)輪系；為了使上述使用具有低硬度彈性齒輪輪系的動(dòng)力裝置實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向傳動(dòng)，減少兩側(cè)齒廓在傳動(dòng)過(guò)程中與對(duì)方齒廓之間的撞擊，為了使主動(dòng)齒輪改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，從動(dòng)齒輪能立即隨之反向轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)使中心輪3與行星輪2，行星輪2與圓形齒圈1為無(wú)側(cè)隙嚙合，并且中心輪3、行星輪2為漸開線齒輪。上述低硬度彈性齒輪以橡膠齒輪為宜。
權(quán)利要求
1.一種具有低硬度彈性齒輪的輪系，包括相互嚙合在一起的多個(gè)直齒圓柱齒輪，其特征在于上述齒輪中包括低硬度彈性齒輪和高硬度齒輪，高硬度齒輪與低硬度彈性齒輪相互嚙合，其中高硬度彈性齒輪HB值≥150，低硬度彈性齒輪95≥HB值≥55。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有低硬度彈性齒輪的輪系，其特征在于所述高硬度齒輪與低硬度彈性齒輪為漸開線齒輪，相互嚙合的兩個(gè)齒輪基節(jié)相等，重迭系數(shù)大于1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述具有低硬度彈性齒輪的輪系，其特征在于所述高硬度齒輪與低硬度彈性齒輪為無(wú)側(cè)隙嚙合，當(dāng)上述齒輪相互嚙合時(shí)，一個(gè)齒輪節(jié)圓上的齒間等于另一齒輪節(jié)圓上的齒厚。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述具有低硬度彈性齒輪的輪系，其特征在于所述相互嚙合在一起的多個(gè)齒輪為周轉(zhuǎn)輪系，其中中心輪為高硬度齒輪，行星輪為低硬度彈性齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有低硬度彈性齒輪的輪系，其特征在于所述低硬度彈性齒輪為橡膠齒輪。
6.一種使用具有低硬度彈性齒輪輪系的動(dòng)力裝置。包括電動(dòng)機(jī)和相互嚙合在一起的多個(gè)直齒圓柱齒輪，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上安裝有一個(gè)直齒圓柱齒輪，其特征在于上述齒輪中包括低硬度彈性齒輪和高硬度齒輪，高硬度齒輪與低硬度彈性齒輪相互嚙合，其中高硬度齒輪HB值≥150，低硬度彈性齒輪95≥HB值≥55。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的使用具有低硬度彈性齒輪輪系的動(dòng)力裝置，其特征在于所述相互嚙合在一起的多個(gè)齒輪為周轉(zhuǎn)輪系；其中中心輪為高硬度齒輪，它安裝在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上；行星輪為低硬度彈性齒輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用具有低硬度彈性齒輪輪系的動(dòng)力裝置，其特征在于所述周轉(zhuǎn)輪系的中心輪為一個(gè)，行星輪為三個(gè)，這三個(gè)行星輪的基圓相等，齒數(shù)相同，與這三個(gè)行星輪內(nèi)嚙合一個(gè)環(huán)形齒圈；三個(gè)行星輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定在一個(gè)圓形轉(zhuǎn)盤的一側(cè)，在圓形轉(zhuǎn)盤的相對(duì)一側(cè)安裝有直齒圓柱齒輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的使用具有低硬度彈性齒輪輪系的動(dòng)力裝置，其特征在于所述中心輪與行星輪，行星輪與圓形齒圈為無(wú)側(cè)隙嚙合，并且中心輪、行星輪為漸開線齒輪。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有低硬度彈性齒輪的輪系及使用該輪系的動(dòng)力裝置;該輪系具有相互嚙合在一起的多個(gè)直齒圓柱齒輪,這些齒輪中包括低硬度彈性齒輪和高硬度齒輪,高硬度齒輪與低硬度彈性齒輪相互嚙合;使用該輪系的動(dòng)力裝置包括安裝在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的直齒圓柱齒輪和與該齒輪相嚙合的其它齒輪,這些齒輪的嚙合為低硬度彈性齒輪和高硬度齒輪的嚙合,該輪系和該動(dòng)力裝置具有制作簡(jiǎn)單、成本低、振動(dòng)小、噪音小、發(fā)熱少、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H55/17GK1380504SQ0111064
公開日2002年11月20日 申請(qǐng)日期2001年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月13日
發(fā)明者毛啟明 申請(qǐng)人:毛啟明