準雙曲面齒輪制造技術

準雙曲面齒輪的多個嚙合齒以特定的螺旋角被切出。在齒圈（12）的凸齒面（16a）和小齒輪（14）的與凸齒面（16a）接觸的凹齒面（18b）上，壓力角從小徑端朝大徑端增大。因此，可增大凸齒面（16a）和凹齒面（18b）之間的接觸比率。此外，在齒圈（12）的凹齒面（16b）和小齒輪（14）的與凹齒面（16b）接觸的凸齒面（18a）上，壓力角從小徑端朝大徑端連續地減小。因此，能增大凹齒面（16b）和凸齒面（18a）之間的接觸比率。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種準雙曲面齒輪，更特別地涉及一種增大接觸比率(接觸率)而不增大嚙合齒的螺旋角的技術。
技術介紹
準雙曲面齒輪一般包括齒圈和小齒輪,齒圈和小齒輪中的每一者都具有形成在圓錐面上的多個齒，所述多個齒以特定的螺旋角被切出并且包括彎曲成順循所述螺旋的凸齒面和凹齒面。齒圈與小齒輪嚙合，以使凸齒面與凹齒面接觸。例如，準雙曲面齒輪一般用在車輛的動力傳動系統中。在這種準雙曲面齒輪的設計中，普遍將凸齒面和凹齒面上的壓力角設定成滿足特定的強度要求(日本專利申請公報No. 9-32908 (JP-A-9-32908))。盡管較大的壓力角與較大的強度相關聯,但較大的壓力角會減小接觸比率。這樣， 增大嚙合齒的螺旋角以獲得特定的接觸比率。同時，較大的螺旋角在齒面上產生較高的滑移速度，結果增大了嚙合損失。此外，還帶來較大的軸承損失和降低的耐久性，它們是由增大的推力載荷導致的。圖6A和圖6B示出滑移速度。圖6A是準雙曲面齒輪100的示意圖，在該準雙曲面齒輪100中，具有較大直徑的齒圈102以交叉取向與具有較小直徑的小齒輪104嚙合。齒圈102和小齒輪104在圓錐面上分別具有多個齒106、108 (圖6A中僅各示出一個)。由于齒圈102以交叉取向與小齒輪104嚙合，所以由齒圈102的軸心Og和小齒輪104的軸心Op產生偏移E，并且在兩個圓錐的通過接觸點P的母線之間形成角度e。角度e是齒圈102的齒106的螺旋角fg和小齒輪104的齒108的螺旋角fP之差，并產生在下式(I)中示出的滑移速度AV。如果式(I)中的角度e保持恒定，則較大的螺旋角fg與較高的滑移速度AV相關聯。嚙合損失Q在式(2)中用摩擦系數ii和嚙合載荷F來表達，并且隨著較高的速度AV而增大。這樣，較大的嚙合損失Q與較大的螺旋角fg和fP相關聯。這里，圖6B中的矢量Vg和Vp分別是在齒圈102和小齒輪104A上的接觸點P處的移動速度。AV = Vn X (tanfp - taiKpg) =Vn x [tan (<pg+￡) - tancpg] (I)Q=u X AVXF (2)
技術實現思路
本專利技術涉及一種具有以特定的螺旋角彎曲的多個齒的準雙曲面齒輪，在該準雙曲面齒輪中，在不增大所述齒的螺旋角的情況下增大接觸比率。本專利技術的第一方面涉及一種準雙曲面齒輪，所述準雙曲面齒輪包括由齒圈和小齒輪構成的機構(setup)。所述齒圈和所述小齒輪中的每一者都具有在圓錐面上以特定的螺旋角彎曲的多個嚙合齒。所述齒圈的至少一個齒面的特征在于，在所述齒面上與限定所述齒面上的第一對角線方向的同時接觸線交叉的第二對角線方向上，壓力角從齒寬方向上的一個端部向所述齒寬方向上的另一個端部連續地增大，在所述齒寬方向上的所述一個端部處第二對角線位于齒根側。本專利技術的專利技術人進行的研究和學習揭示，當壓力角在齒寬方向上連續地改變時，同時接觸線的傾斜角e改變，且因此，接觸比率改變。如在第一方面中那樣，當壓力角從齒寬方向上的一個端部-在所述齒寬方向上的所述一個端部處第二對角線位于齒根側，所述第二對角線與確定所述齒面上的第一對角線的方向的同時接觸線交叉一向所述齒寬方向上的另一個端部連續地增大時，能夠增大所述齒圈的嚙合齒的接觸比率。因此，能夠在不增大嚙合齒的螺旋角的情況下增大接觸比率，并且能夠增大接觸比率，同時防止由齒面上較高的滑移速度導致的較大的嚙合損失、由較大的推力載荷導致的較大的軸承損失、和降低的耐久性。本專利技術的第二方面涉及一種準雙曲面齒輪，所述準雙曲面齒輪包括由齒圈和小齒輪構成的機構。所述齒圈和所述小齒輪中的每一者都具有在圓錐面上以特定的螺旋角彎曲的多個嚙合齒。所述小齒輪的嚙合齒的至少一個齒面的特征在于，在所述齒面上與限定所述齒面上的第一對角線方向的同時接觸線交叉的第二對角線方向上，壓力角從齒寬方向上的一個端部向所述齒寬方向上的另一個端部連續地減小，在所述齒寬方向上的所述一個端部處第二對角線位于齒根側。第二方面涉及小齒輪的齒形，該齒形設計成與第一方面中的齒圈的齒形對應。更具體地，壓力角從齒寬方向上的一個端部向所述齒寬方向上的另一個端部連續地減小，在所述齒寬方向上的所述一個端部處第二對角線位于齒根側，所述第二對角線與確定所述齒面上的第一對角線的方向的同時接觸線交叉。因此，小齒輪能夠與第一方面的齒圈適當地嚙合以便傳遞動力，并由此能夠實現與第一方面相同的效果。在第三方面中，一種準雙曲面齒輪包括與小齒輪配對的齒圈，所述小齒輪和所述齒圈中的每一者都具有在圓錐面上的多個嚙合齒，所述多個嚙合齒以特定的螺旋角被切出并包括以與所述螺旋角對應的角度彎曲的凸齒面和凹齒面。齒圈與小齒輪嚙合，以使凸齒面與凹齒面接觸。在所述準雙曲面齒輪中，所述齒圈的凸齒面上的壓力角從小徑端向大徑端連續地增大。第三方面涉及齒圈的凸齒面，該凸齒面的接觸比率能夠通過從小徑端向大徑端連續地增大壓力角而增大。該第三方面與第一方面的第一實施例實質上對應，并由此能夠實現與第一方面相同的效果。此外，在第三方面的準雙曲面齒輪中，所述小齒輪的與所述齒圈的凸齒面接觸的凹齒面上的壓力角可以從所述小徑端向所述大徑端連續地增大。因此，所述小齒輪的與所述齒圈的凸齒面接觸的凹齒面設計成與所述齒圈的凸齒面對應，并且所述壓力角能夠從所述小徑端朝所述大徑端連續地增大。因此，所述小齒輪的 凹齒面能夠與第三方面的齒圈的凸齒面適當地接觸以便傳遞動力，并且能夠實現與第三方面相同的效果。第四方面涉及一種準雙曲面齒輪,所述準雙曲面齒輪包括由齒圈和小齒輪構成的機構，所述小齒輪和所述齒圈中的每一者都具有在圓錐面上的多個嚙合齒，所述多個嚙合齒以特定的螺旋角被切出并包括以與所述螺旋角對應的角度彎曲的凸齒面和凹齒面。在所述準雙曲面齒輪中，所述齒圈的凹齒面上的壓力角從小徑端朝大徑端連續地減小。第四方面涉及齒圈的凹齒面，該凹齒面的接觸比率能夠通過從小徑端朝大徑端連續地減小壓力角而增大。第四方面與第一方面的第一實施例實質上對應，并由此能夠實現與第一方面相同的效果。另外，在第四方面的準雙曲面齒輪中，所述小齒輪的與所述齒圈的凹齒面接觸的凸齒面上的壓力角可以從所述小徑端朝所述大徑端連續地減小。因此,所述小齒輪的與所述齒圈的凹齒面接觸的凸齒面設計成與所述齒圈的凹齒面對應，并且所述小齒輪的凸齒面上的壓力角能夠從所述小徑端朝所述大徑端連續地減小。因此，所述小齒輪的凸齒面能夠與第四方面的齒圈的凹齒面適當地接觸以便傳遞動力，并且能夠實現與第四方面相同的效果。第五方面涉及一種準雙曲面齒輪,所述準雙曲面齒輪包括由齒圈和小齒輪構成的機構，所述小齒輪和所述齒圈中的每一者都具有在圓錐面上的多個嚙合齒，所述多個嚙合齒以特定的螺旋角被切出并包括以與所述螺旋角對應的角度彎曲的凸齒面和凹齒面。所述齒圈與所述小齒輪嚙合，以使凸齒面與凸齒面接觸。在該準雙曲面齒輪中，齒圈的凸齒面的形狀設計成使得同時接觸線的傾斜角e從小徑端朝大徑端連續地增大。凸齒面的上述形 狀不是諸如凸面加工部(crowning)和偏斜之類的微觀形狀，而是宏觀形狀。以下齒面的形狀同樣如此。第五方面涉及齒圈的凸齒面，該凸齒面的接觸比率能夠通過從小徑端朝大徑端連續地增大同時接觸線的傾斜角e而增大，并由此能夠實現與第一方面相同的效果。另外，在第五方面的準雙曲面齒輪中，所述小齒本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.03.04 JP 047804/20101.一種準雙曲面齒輪，所述準雙曲面齒輪包括由齒圈和小齒輪構成的機構，所述齒圈和所述小齒輪中的每一者都具有形成在圓錐面上的多個嚙合齒，所述多個嚙合齒以特定的螺旋角被切出，所述準雙曲面齒輪的特征在于 在所述齒圈的嚙合齒的至少一個齒面上，壓力角從齒寬方向上的一個端部向所述齒寬方向上的另一個端部連續地增大，在所述齒寬方向上的所述一個端部處第二對角線位于齒根側，所述第二對角線與確定所述齒面上的第一對角線的方向的同時接觸線交叉。2.—種準雙曲面齒輪,所述準雙曲面齒輪包括由齒圈和小齒輪構成的機構,所述齒圈和所述小齒輪中的每一者都具有形成在圓錐面上的多個嚙合齒，所述多個嚙合齒以特定的螺旋角被切出，所述準雙曲面齒輪的特征在于 在所述小齒輪的嚙合齒的至少一個齒面上，壓力角從齒寬方向上的一個端部向所述齒寬方向上的另一個端部連續地減小，在所述齒寬方向上的所述一個端部處第二對角線位于齒根側，所述第二對角線與確定所述齒面上的第一對角線的方向的同時接觸線交叉。3.—種準雙曲面齒輪,所述準雙曲面齒輪包括由齒圈和小齒輪構成的機構,所述齒圈和所述小齒輪中的每一者都具有形成在圓錐面上的多個嚙合齒，所述多個嚙合齒以特定的螺旋角被切出并包括以與所述螺旋角對應的角度彎曲的凸齒面和凹齒面，并且在所述齒圈和所述小齒輪中，所述齒圈與所述小齒輪嚙合成使得所述凸齒面與所述凹齒面接觸，所述準雙曲面齒輪的特征在于 所述齒圈的凸齒面上的壓力角從小徑端向大徑端連續地增大。4.根據權利要求3所述的準雙曲面齒輪，其中，所述小齒輪的與所述齒圈的凸齒面接觸的凹齒面上的壓力角從所述小徑端向所述大徑端連續地增大。5.—種準雙曲面齒輪,所述準雙曲面齒輪包括由齒圈和小齒輪構成的機構,所述齒圈和所述小齒輪...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宮村宏美，溝口典弘，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：