专利名称：轮齿齿廓曲率的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种共轭齿轮齿廓的构造。本发明尤其涉及一种具有相关曲率的共轭齿轮齿廓的构造，该曲率是齿轮齿数比、表面宽度系数、中心距离和极限压力的函数。
背景技术：
在通过引用合并于此的美国专利6101892中，描述了三种方法以详细说明共轭齿轮齿廓的曲率。如果s，φ是啮合路径上的点的极坐标，并且ρ1，ρ2是在所述齿廓上相应点的曲率的轮廓半径，这些方法能够被描述如下1/ρ1+1/ρ2＝常数(1)(1/ρ1+1/ρ2)/cosφ＝常数(2)f(s，φ，ρ1，ρ2)＝常数 (3)第一种方法能够被描述为恒定相关曲率。第二种方法适合用于直齿轮，且其倾向于提供恒定的接触压力。在第三种方法中，f可以是被齿廓的设计者指定的任何函数。对于传统齿轮，例如渐开线齿轮，如果负载强度已知，即接触曲线的每单位长度的轮齿压力已知，那么所述轮齿的压力能够通过传统的、现有的方法得到。
然而，对于一给定扭矩，回旋齿轮的所述负载强度比渐开线齿轮的更难得到。在渐开线齿轮对中，所述接触曲线是直线，并且在接触线的每一点上所述齿表面的所述法线指向同一方向，以便对于一给定扭矩所述负载强度成反比地分配到接触线的总长上。当接触线的总长最小时得到最大的负载强度，并且这发生在一接触线经过所述接触区的一角时。
相反，在一回旋齿轮对中，接触曲线不完全是直线，所述法线不会指向完全相同的方向，并且接触曲线在其通过过渡区处被截断。因此，所述负载强度不会被成反比地分配到接触线的总长上，并且接触曲线上负载强度最大的位置未知。
因此，需要设计具有一相关曲率的接近最大压力但不会超过极限压力的回旋齿轮对。
发明目的简言之，本发明的一实施例涉及一种齿轮系统，其包含一小齿轮和一配对齿轮。所述小齿轮有一小齿轮齿数(N1)，一小齿轮节距圆周半径(Rp1)和第一多数齿，每个齿有第一齿廓。所述配对齿轮有一配对齿轮齿数(N2)，一配对齿轮节距圆周半径(Rp2)和第二多数齿，每个齿有第二齿廓。所述小齿轮和配对齿轮形成一齿轮对，该齿轮对的齿轮齿数比(mG)等于N2/N1，表面宽度是(Fw)并且表面宽度系数(fw)等于(2·Rp2)/Fw。第一齿廓和第二齿廓的相关曲率是参考相关曲率(Kref)的倍数，该倍数通过表达式Km·Kref给出，其中Kref=1sin(20)·(1Rp1+1Rp2)]]>并且(Km)是相关曲率倍数，该倍数大于ai，j-δ并且小于ai，j+2δ，其中δ大约是0.15并且ai，j通过预先确定的齿轮齿数比(mG)和表面宽度系数(fw)之间的关系预先确定。在有如下特性的相关曲率倍数值表中所述预先确定的关系与至少一个相关曲率倍数值一致
本发明的另一实施例涉及包含一小齿轮和一配对齿轮的齿轮系统。所述小齿轮有一小齿轮齿数(N1)，一小齿轮节距圆周半径(Rp1)和第一多数齿，每个齿有第一齿廓。所述配对齿轮有一配对齿轮齿数(N2)，一配对齿轮节距圆周半径(Rp2)和第二多数齿，每个齿有第二齿廓。所述小齿轮和所述配对齿轮形成中心距离(C)等于Rp1+Rp2，齿轮齿数比(mG)等于N2/N1，表面宽度是(Fw)并且表面宽度系数(fw)等于(2·Rp2)/Fw的齿轮对。第一齿廓和第二齿廓的相关曲率被表达式kc·Fc给出，其中(Fc)是由表达式Fc＝(N1+N2)2/(N1·N2·C)定义的相关参考曲率函数，(kc)是相关曲率倍数，该倍数大于bi，j-δ并且小于bi，j+2δ，其中δ大约是0.439并且bi，j通过预先确定的齿轮齿数比(mG)和表面宽度系数(fw)之间的关系给出。在有如下特性的相关曲率倍数值表中所述预先确定的关系与至少一个相关曲率倍数值一致。
本发明的另一实施例涉及有一预先确定的齿轮齿数比(mG)，一预先确定的中心距离(C)，一预先确定的表面宽度(Fw)和一预先确定的极限压力的齿轮系统。所述齿轮系统包含一小齿轮和一配对齿轮。所述小齿轮有一小齿轮齿数(N1)，和第一多数齿，每个齿有第一齿廓。所述配对齿轮有一配对齿轮齿数(N2)，满足表达式N2＝mG·N1，和第二多数齿，每个齿有第二齿廓。所述小齿轮和配对齿轮形成表面宽度系数(fw)等于(2·N2·C)/((N1+N2)·Fw)的一齿轮对。第一齿廓和第二齿廓的相关曲率是参考相关曲率(Kref)的倍数，所述倍数通过表达式Km·Kref给出，其中第一齿廓和第二齿廓的相关曲率通过表达式kc·Fc被给出，其中(Fc)是由表达式Fc＝(N1+N2)2/(N1·N2·C)定义的相关参考曲率函数并且(kc)是相关曲率倍数，(kc)由包含如下步骤的过程确定a)为预先确定的输入扭矩确定多种负载强度，每一负载强度和所述小齿轮的多个角位置的唯一角位置关联，多个角位置跨越小齿轮的一个角节距，每个负载强度基于一试验相关曲率倍数(kc’)；b)确定多种齿轮压力与多种负载强度中的最大负载强度一致。c)调整最大负载强度到调整后的负载强度以便多种齿轮压力中的一种齿轮压力接近所述预先确定的极限压力之一；d)确定一极限扭矩与调整后的负载强度一致；e)重复步骤a)-d)在预先确定的试验相关曲率倍数的范围内产生多个试验相关曲率倍数(kc’)，并且选择与其有最大值的与极限扭矩一致的试验相关曲率倍数(kc’)作为相关曲率倍数(kc)。
本发明的另一优选实施例是一齿轮系统，该齿轮系统有一预先确定的齿轮齿数比(mG)，一预先确定的中心距离(C)，一预先确定的表面宽度(Fw)，和预先确定的极限压力。所述齿轮系统包含一小齿轮和一配对齿轮。所述小齿轮有一小齿轮齿数(N1)，和第一多数齿，每个齿有第一齿廓。所述配对齿轮有一配对齿轮齿数(N2)，其满足表达式N2＝mG·N1，和第二多数齿，每个齿有第二齿廓。所述小齿轮和配对齿轮形成表面宽度系数(fw)等于(2·N2·C)/((N1+N2)·Fw)的一齿轮对。第一齿廓和第二齿廓的相关曲率由表达式kc·Fc给出，其中(Fc)是由表达式Fc＝(N1+N2)2/(N1·N2·C)定义的相关参考曲率函数，(kc)是相关曲率倍数，该曲率倍数是齿轮齿数比(mG)，表面宽度系数(fw)，中心距离(C)，和极限压力之一的函数。
上述概要以及下面本发明的具体描述结合附图将被更好的理解。出于示例本发明的目的，图中显示了本发明的优选实施例。然而，应该理解本发明不被图示的具体排列和手段限制。
附图中图1是根据本发明优选实施例的一小齿轮齿与一配对齿轮齿的齿轮齿廓的横平面视图；图1A是图1中过渡区的放大视图；图2是用于确定所述相关曲率倍数的优选过程的图表，该曲率倍数用于图1中小齿轮和配对齿轮齿的第一和第二齿廓相关曲率。
具体实施例方式
参见图1至图1A，如图所示在一横平面内一齿轮系统的齿轮齿廓，标记为10，并且下文作为根据本发明的齿轮系统10被提及。
根据本发明的优选实施例的具有一相关曲率的齿轮系统10，其包含一小齿轮100和一配对齿轮200。所述小齿轮100有第一多数齿。第一多数齿的每个齿有第一齿廓102。第一齿廓102有第一齿廓中心线104并在第一齿廓节距点108处横断一小齿轮的节距圆周106。所述小齿轮节距圆周106有一小齿轮节距圆周半径(Rp1)。第一齿廓102包括第一过渡区140，该过渡区140安排在小齿轮100的齿根130内的第一凹陷部134和小齿轮100的齿高120内的第一凸起部124之间。小齿轮100有与第一多数齿的齿数一致的小齿轮齿数(N1)。
所述配对齿轮200有第二多数齿。第二多数齿的每个齿有第二齿廓202。第二齿廓202有一第二齿廓中心线204和在第二齿廓节距点208处横断一配对齿轮的节距圆周206。所述配对齿轮节距圆周206有一配对齿轮节距圆周半径(Rp2)。第二齿廓202包括第二过渡区240，该过渡区240安排在配对齿轮200的齿根230内的第二凹陷部234和配对齿轮200的齿高220内的第二凸起部224之间。所述第二凹陷部234与小齿轮100第一多数齿的第一齿廓102的第一凸起部124共轭。所述第二凸起部224与小齿轮100第一多数齿的第一齿廓102的第一凹陷部134共轭。所述配对齿轮200有与第二多数齿的齿数一致的配对齿轮齿数(N2)。
所述小齿轮100和配对齿轮200形成一齿轮对，该齿轮对有一等于N2/N1的齿轮齿数比(mG)，一中心距离(C)，一表面宽度(Fw)和一等于(2·Rp2)/Fw的表面宽度系数(fw)。
第一齿廓102和第二齿廓202的相关曲率可以通过下面的等式表达κ1+κ2＝Ae-Bξξ(4)其中ξ＝ssinφ/mn(5)κ1和κ2是齿廓曲率，等于曲率半径的倒数，A和B是用户选择的常数，mn是法向模数，并且ξ是沿所述中心线的无量纲的坐标，原点在节距点。用户指定相关曲率ξ＝-1，ξ＝0和ξ＝1，以便在小齿轮齿根处有一对A和B的值，并且在小齿轮齿高处有一对不同的值。
用于确定多数齿轮对的最优输入值的研究已经实施。因为用于一个齿轮对的结果能够被成比例的放大或缩小，所述中心距离不是一个因素。所述齿轮对已经被其齿数和表面宽度系数指定，其定义为被表面宽度所除的齿轮的节距直径。
研究结果显示当所述三个输入相关曲率值都相等或非常接近时得到最低的负载强度。由于这个原因，上述等式(4)给出的函数不再被使用，并且所述相关曲率作为贯穿啮合周期的常数被指定。因此，第一齿廓102和第二齿廓202的相关曲率是第一优选参考相关曲率(Kref)的倍数，该倍数被表达式Km·Kref给出，其中(Km)是相关曲率倍数。
由于要考虑齿轮对，所述参考相关曲率(Kref)是在一20°压力角正齿轮对的节距点处的相关曲率，其有同样的齿数和中心距离，并且被欧拉方程给出。
因此，Kref=1sin(20)·(1Rp1+1Rp2).]]>下面详细讨论，图2显示的步骤被用来计算与相关曲率倍数(Km)相应的极限扭矩，以获得以下基于上面提到的参考相关曲率(Kref)的如下结合齿轮齿数比(mG)1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，4.0，6.0，16.0表面宽度系数(fw)4.0，5.0，6.0为了上述齿轮齿数比(mG)和表面宽度系数(fw)的每一种结合，小齿轮齿数(N1)和相关曲率倍数(Km)由所给的最大极限扭矩确定。相关曲率倍数(Km)如表1所示。
表1——相关曲率倍数(Km)与表1显示的倍数相一致的小齿轮齿数(N1)在表2中示出。
表2——小齿轮齿数(N1)对于齿轮齿数比(mG)和表面宽度系数(fw)位于表中所列数字之间的齿轮对，相关曲率倍数(Km)可以通过线性插值确定。例如，如果齿轮齿数比(mG)是1.4并且表面宽度系数(fw)是4.3，相关曲率倍数(Km)可以通过下式得到Km＝0.2(0.7×0.41+0.3×0.4)+0.8(0.7×0.43+0.3×0.41)＝0.4206对于表面宽度系数(fw)小于4.0的齿轮对，所述相关曲率倍数(Km)被设成与表面宽度系数(fw)等于4.0时得到的值相等。对于表面宽度系数(fw)大于6.0的齿轮对，所述相关曲率倍数(Km)被设成与表面宽度系数(fw)等于6.0时得到的值相等。对于齿轮齿数比(mG)大于16.0的任何齿轮对，所述相关曲率倍数(Km)被设成等于0.43。
对于小齿轮齿数(N1)不同于表2中的数字的齿轮对，表1中的相关曲率倍数(Km)仍然可以被使用。所述结果将不是最佳的，因为在小齿轮齿数(N1)使用表2中的数字时的值所述极限扭矩的值将较小。
对于相关曲率倍数(Km)高于表1给出的那些值，所述极限扭矩缓慢减小。对于相关曲率倍数(Km)低于表1给出的那些值，所述极限扭矩有时减小，或者另一种情况所述极限扭矩可能增加但是轮廓接触率下降1.0以下。轮廓接触率小于1.0的齿轮对通常被认为不可接受，但是因为齿轮是螺旋的该轮廓接触率可以是适当的，因为该轮廓接触率仍然提供一个恒定的角速率。显然相关曲率倍数(Km)高于或低于表1中的值都可以用来设计满意的齿轮对。由于这个原因，这揭露了相关曲率倍数(Km)的覆盖范围，从低于表1的值0.15扩大到高于表1的值0.30。
对于相关曲率倍数(Km)低于上述下限，所述轮廓接触率小于0.85的齿轮对，那意味着齿轮对很可能不被接受。对于相关曲率倍数(Km)高于上述上限，极限扭矩是表1中相关曲率倍数(Km)的值被使用时的极限扭矩的80％或更少。
由于上述原因，可能的相关曲率倍数Km的范围已经被确定成大于ai，j-δ并且小于ai，j+2δ，其中δ大约是0.15并且ai，j与表1中至少一个相关曲率倍数值一致。
第一齿廓102和第二齿廓202的相关曲率也可替换地通过表达式kc·Fc给出，其中(Fc)是由表达式Fc＝(N1+N2)2/(N1·N2·C)定义的相关参考曲率函数，并且(kc)是相关曲率倍数，该倍数大于bi，j-δ并且小于bi，j+2δ，其中δ大约是0.439并且bi，j通过预先确定的齿轮齿数比(mG)和表面宽度系数(fw)之间的关系被给出。在有如下特性的相关曲率倍数值表中所述预先确定的关系与至少一个相关曲率倍数值一致。
表3——相关曲率倍数(kc)对于表面宽度系数(fw)小于4.0的齿轮对，所述相关曲率倍数(kc)被设成与表面宽度系数(fw)等于4.0时得到的值相等。对于表面宽度系数(fw)大于6.0的齿轮对，所述相关曲率倍数(kc)被设成与表面宽度系数(fw)等于6.0时得到的值相等。对于齿轮齿数比大于16.0的任何齿轮对，所述相关曲率倍数(kc)被设成等于1.257。对于齿轮齿数比或表面宽度系数位于表中数字之间的齿轮对，优选用是线性的基于至少一或两个相关曲率倍数值的插值法确定所述相关曲率倍数(kc)。
作为另一个选择通过查表确定相关曲率倍数(kc)的值，当表面宽度(Fw)，小齿轮齿数(N1)，小齿轮节距圆周半径(Rp1)，配对齿轮齿数(N2)，配对齿轮节距圆周半径(Rp2)的值被预先确定，所述相关曲率倍数(kc)可以通过下面讨论的5步过程被确定。
参见图2，所述相关曲率倍数(kc)的确定包含多步程序，涉及众所周知的用于确定齿廓，接触曲线，负载强度，齿轮压力和类似情况的方法。这些特征或参数的确定方法已经被白金汉郡的麦克劳·希尔于1949年在《齿轮分析力学》中描述，该书在1963年于多佛尔，纽约再版，在这里全部通过引用并入本文，并且美国专利6101892也全部通过引用并入本文，并且为了简明这里不再讨论。因此一种近似于下面步骤的程序可以被用来确定相关曲率倍数(Km)，为了简明，相关曲率倍数(Km)的确定也不讨论。
参见图2，在第一步310中确定相关曲率倍数(kc)，其包括确定多个用于预确定输入扭矩的负载强度。每个负载强度与小齿轮100的多个角位置中唯一的角位置关联。多个角位置跨越小齿轮100的一个角节距。每个负载强度基于小齿轮齿数(N1)和一试验相关曲率倍数(kc’)。
更明确地，在步骤310中，表面宽度系数fw＝(2·Rp2)/Fw并确定相关参考曲率函数Fc＝(N1+N2)2/(N1·N2·C)。一个用于试验相关曲率倍数kc’的值在预确定的范围内被假定，例如0.7≤Kc′≤2.3，并且第一齿廓102和第二齿廓202根据美国专利第6101892号所述的方法被确定。一个值，例如10000磅/英寸(in-lbs)，被假设作为输入扭矩τinput。跨越小齿轮100的一个角节距的多个角位置被确认。对于多个角位置的每个角位置，接触曲线的位置被计算并且该接触曲线被分成多个小的增量。优选地，在每条接触曲线中多个小增量中增量的数目大于200小于500并且是基于要求的计算精确度的。一个任意值，例如1000磅/英寸，被假定作为负载强度并且在每一增量上接触压力的扭矩影响被确定。扭矩影响被累计以获得与被假定的负载强度相应的总扭矩。然后被假定的负载强度按比例调整使得总扭矩等于被假定的输入扭矩τinput。确定调整负载强度的过程与确定总扭矩的程序一致，该程序被重复，小齿轮的每个角位置和最大负载强度被进一步的过程选择。
第二步320包括确定多种齿轮压力，例如接触压力、小齿轮嵌条压力和配对齿轮嵌条压力，与多种负载强度的最大负载强度一致。
第三步330包括调整最大负载强度到调整后的负载强度使得多种齿轮压力中的一种齿轮压力接近由制造齿轮对所用材料的特性预确定的极限压力。
第四步340包括确定极限扭矩与调整后的负载强度相应。对应的极限扭矩与在第一步310中假设的具有试验相关曲率倍数(kc’)的齿轮对的极限曲率相等。
第五步350包括重复第一步310到第四步340在预先确定的试验相关曲率倍数值的范围内产生多个试验相关曲率倍数(kc’)，并且选择有最大值的与极限扭矩一致的试验相关曲率倍数(kc’)作为相关曲率倍数(kc)。
作为一种替换方法通过查表确定相关曲率倍数(kc)的值，当齿轮齿数比(mG)，中心距离(C)，表面宽度(Fw)，和极限压力的数值被预先确定时，相关曲率倍数(kc)可以通过作如下改变的上述五步骤被确定。
在第一步310中，小齿轮齿数(N1)被设成等于试验小齿轮齿数(N1’)。
在第五步350a中，重复第一步310至第四步340，在预先确定的试验相关曲率倍数值的范围内产生多个试验相关曲率倍数(kc’)，并且有最大值的与极限扭矩相应的试验相关曲率倍数(kc’)被选择的作为小齿轮齿数相关的试验相关曲率倍数(kc”)。
增加第六步360。第六步360重复第一步310至第五步350，在预先确定的试验小齿轮齿数的范围内产生多个试验小齿轮齿数(N1’)，例如10≤N1′≤30，并且有最大值的与极限扭矩相应的小齿轮齿数相关的试验相关曲率倍数(kc”)被选择的作为相关曲率倍数(kc)。
本领域技术人员可以理解对于上述实施例的变化并不限制本发明。因此，可以理解本发明不限于揭示的具体实施例，却涵盖由所附权利要求所定义的根据本发明的精神和范围内的变化。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种齿轮系统，其包括一小齿轮，该小齿轮有一小齿轮齿数(N1)，一小齿轮节距圆周半径(Rp1)和第一多数齿，每个齿有第一齿廓；和一配对齿轮，该配对齿轮有一配对齿轮齿数(N2)，一配对齿轮节距圆周半径(Rp2)和第二多数齿，每个齿有第二齿廓，其中，所述小齿轮和配对齿轮形成有齿轮齿数比(mG)等于N2/N1，表面宽度(Fw)和表面宽度系数(fw)等于(2·Rp2)/Fw的齿轮对，并且其中，第一齿廓和第二齿廓的相关曲率是参考相关曲率(Kref)的倍数，所述倍数被表达式Km·Kref定义，其中Kref=1sin(20)·(1Rp1+1Rp2)]]>并且Km是相关曲率倍数，该倍数大于(ai，j-δ)并且小于(ai，j+2δ)，其中δ在0至大约0.15之间，并且ai，j通过预先确定的齿轮齿数比(mG)和表面宽度系数(fw)之间的关系定义，在有如下特性的相关曲率倍数值表中所述预先确定的关系与至少一个相关曲率倍数值一致
一小齿轮，该小齿轮有一小齿轮齿数(N1)，一小齿轮节距圆周半径(Rp1)和第一多数齿，每个齿有第一齿廓；和一配对齿轮，该配对齿轮有一配对齿轮齿数(N2)，一配对齿轮节距圆周半径(Rp2)和第二多数齿，每个齿有第二齿廓，其中所述小齿轮和配对齿轮形成一齿轮对，该齿轮对中心距离(C)等于(Rp1+Rp2)，齿轮齿数比(mG)等于N2/N1，表面宽度是(Fw)和表面宽度系数(fw)等于(2·Rp2)/Fw，并且其中所述第一齿廓和第二齿廓的相关曲率被表达式kc·Fc定义，其中Fc是由表达式Fc＝(N1+N2)2/(N1·N2·C)定义的相关参考曲率函数，kc是相关曲率倍数，该倍数大于(bi，j-δ)并且小于(bi，j+2δ)，其中δ在0至大约0.439之间，并且bi，j通过预先确定的齿轮齿数比(mG)和表面宽度系数(fw)之间的关系定义，在有如下特性的相关曲率倍数值表中所述预先确定的关系与至少一个相关曲率倍数值一致。
12.根据权利要求11所述的齿轮系统，其特征在于当表面宽度系数(fw)小于4.0时，所述相关曲率倍数(kc)的值与表面宽度系数(fw)等于4.0时的相关曲率倍数(kc)的值相等。
权利要求
1.一种齿轮系统，其包括一小齿轮，该小齿轮有一小齿轮齿数(N1)，一小齿轮节距圆周半径(Rp1)和第一多数齿，每个齿有第一齿廓；和一配对齿轮，该配对齿轮有一配对齿轮齿数(N2)，一配对齿轮节距圆周半径(Rp2)和第二多数齿，每个齿有第二齿廓，其中，所述小齿轮和配对齿轮形成有齿轮齿数比(mG)等于N2/N1，表面宽度(Fw)和表面宽度系数(fw)等于(2·Rp2)/Fw的齿轮对，并且其中，第一齿廓和第二齿廓的相关曲率是参考相关曲率(Kref)的倍数，所述倍数被表达式Km·Kref定义，其中Kref=1sin(20)·(1Rp1+1Rp2)]]>并且Km是相关曲率倍数，该倍数大于(ai，j-δ)并且小于(ai，j+2δ)，其中δ大约是0.15并且ai，j通过预先确定的齿轮齿数比(mG)和表面宽度系数(fw)之间的关系定义，在有如下特性的相关曲率倍数值表中所述预先确定的关系与至少一个相关曲率倍数值一致
2.根据权利要求1所述的齿轮系统，其特征在于当表面宽度系数(fw)小于4.0时，所述相关曲率倍数(kc)的值与表面宽度系数(fw)等于4.0时的相关曲率倍数(kc)的值相等。
3.根据权利要求1所述的齿轮系统，其特征在于当表面宽度系数(fw)大于6.0时，所述相关曲率倍数(Km)的值与表面宽度系数(fw)等于6.0时相关曲率倍数(Km)的值相等。
4.根据权利要求1所述的齿轮系统，其特征在于所述相关曲率倍数(Km)与插入值一致，该插入值基于相关曲率倍数值表中至少两个相关曲率倍数值。
5.根据权利要求1所述的齿轮系统，其特征在于δ等于零。
6.根据权利要求5所述的齿轮系统，其特征在于所述相关曲率倍数(Km)的值与插入值相应，该插入值基于相关曲率倍数值表中至少两个相关曲率倍数值。
7.根据权利要求1所述的齿轮系统，其特征在于第一齿廓包括第一过渡区，该过渡区安排在小齿轮的齿根内的第一凹陷部和小齿轮的齿高内的第一凸起部之间，第二齿廓包括第二过渡区，该过渡区安排在配对齿轮的齿根内的第二凹陷部和配对齿轮的齿高内的第二凸起部之间，所述第二凹陷部与小齿轮第一多数齿的第一齿廓的第一凸起部共轭，第二凸起部与小齿轮第一多数齿的第一齿廓的第一凹陷部共轭。
8.根据权利要求7所述的齿轮系统，其特征在于所述相关曲率倍数(Km)的值与插入值一致，该插入值基于相关曲率倍数值表中至少两个相关曲率倍数值。
9.根据权利要求7所述的齿轮系统，其特征在于δ等于零。
10.根据权利要求9所述的齿轮系统，其特征在于所述相关曲率倍数的值与插入值一致，该插入值基于相关曲率倍数值表中至少两个相关曲率倍数值。
11.一种齿轮系统，其包括一小齿轮，该小齿轮有一小齿轮齿数(N1)，一小齿轮节距圆周半径(Rp1)和第一多数齿，每个齿有第一齿廓；和一配对齿轮，该配对齿轮有一配对齿轮齿数(N2)，一配对齿轮节距圆周半径(Rp2)和第二多数齿，每个齿有第二齿廓，其中所述小齿轮和配对齿轮形成一齿轮对，该齿轮对中心距离(C)等于(Rp1+Rp2)，齿轮齿数比(mG)等于N2/N1，表面宽度是(Fw)和表面宽度系数(fw)等于(2·Rp2)/Fw，并且其中所述第一齿廓和第二齿廓的相关曲率被表达式kc·Fc定义，其中Fc是由表达式Fc＝(N1+N2)2/(N1·N2·C)定义的相关参考曲率函数，kc是相关曲率倍数，该倍数大于(bi，j-δ)并且小于(bi，j+2δ)，其中δ大约是0.439并且bi，j通过预先确定的齿轮齿数比(mG)和表面宽度系数(fw)之间的关系定义，在有如下特性的相关曲率倍数值表中所述预先确定的关系与至少一个相关曲率倍数值一致。
12.根据权利要求11所述的齿轮系统，其特征在于当表面宽度系数(fw)小于4.0时，所述相关曲率倍数(kc)的值与表面宽度系数(fw)等于4.0时的相关曲率倍数(kc)的值相等。
13.根据权利要求11所述的齿轮系统，其特征在于当表面宽度系数(fw)大于6.0时，所述相关曲率倍数(kc)的值与表面宽度系数(fw)等于6.0时相关曲率倍数(kc)的值相等。
14.根据权利要求11所述的齿轮系统，其特征在于所述相关曲率倍数(kc)与插入值相应，该插入值基于相关曲率倍数值表中至少两个相关曲率倍数值。
15.根据权利要求11所述的齿轮系统，其特征在于δ等于零。
16.根据权利要求15所述的齿轮系统，其特征在于所述相关曲率倍数(kc)与插入值相应，该插入值基于相关曲率倍数值表中至少两个相关曲率倍数值。
17.根据权利要求11所述的齿轮系统，其特征在于第一齿廓包括第一过渡区，该过渡区安排在小齿轮的齿根内的第一凹陷部和小齿轮的齿高内的第一凸起部之间，第二齿廓包括第二过渡区，该过渡区安排在配对齿轮的齿根内的第二凹陷部和配对齿轮的齿高内的第二凸起部之间，所述第二凹陷部与小齿轮第一多数齿的第一齿廓的第一凸起部共轭，并且第二凸起部位于配对齿轮的齿高内，第二凸起部与小齿轮第一多数齿的第一齿廓的第一凹陷部共轭。
18.根据权利要求17所述的齿轮系统，其特征在于所述相关曲率倍数(kc)的值与插入值一致，该插入值基于相关曲率倍数值表中至少两个相关曲率倍数值。
19.根据权利要求17所述的齿轮系统，其特征在于δ等于零。
20.根据权利要求18所述的齿轮系统，其特征在于所述相关曲率倍数(kc)的值与插入值相应，该插入值基于相关曲率倍数值表中至少两个相关曲率倍数值。
21.一种齿轮系统，其具有一预先确定的齿轮齿数比(mG)，一预先确定的中心距离(C)，一预先确定的表面宽度(Fw)，和预先确定的极限压力，该齿轮系统包含一小齿轮，该小齿轮有一小齿轮齿数N1，和第一多数齿，每个齿有第一齿廓；和一配对齿轮，该配对齿轮有一满足表达式N2＝mG·N1的配对齿轮齿数N2，和第二多数齿，每个齿有第二齿廓，其中所述小齿轮和配对齿轮形成一齿轮对，该齿轮对有等于(2·N2·C)/((N1+N2)·Fw)的表面宽度系数(fw)，并且其中第一齿廓和第二齿廓的相关曲率被表达式kc·Fc定义，其中Fc是由表达式Fc＝(N1+N2)2/(N1·N2·C)定义的相关参考曲率函数，kc是相关曲率倍数，kc被包含如下步骤的过程确定a)确定多个用于预先确定输入扭矩的负载强度，每个负载强度与小齿轮的多个角位置中唯一的角位置关联，多个角位置跨越小齿轮的一个角节距，每个负载强度基于试验相关曲率倍数(kc’)；b)确定多种齿轮压力与多种负载强度的最大负载强度一致；c)调整最大负载强度到调整后的负载强度使得多种齿轮压力中的一种齿轮压力接近预确定的极限压之一；d)确定极限扭矩与调整后的负载强度一致；并且e)重复步骤a)至d)在预先确定的试验相关曲率倍数的范围内产生多个试验相关曲率倍数kc’，并且选择有最大值的与极限扭矩一致的试验相关曲率倍数kc’作为相关曲率倍数kc。
22.根据权利要求21所述的齿轮系统，其特征在于预先确定的试验相关曲率倍数范围约是0.7至2.3。
23.一种齿轮系统，其具有一预先确定的齿轮齿数比(mG)，一预先确定的中心距离(C)，一预先确定的表面宽度(Fw)，和预先确定的极限压力，该齿轮系统包含一小齿轮，该小齿轮有一小齿轮齿数N1，和第一多数齿，每个齿有第一齿廓，和一配对齿轮，该配对齿轮有一满足表达式N2＝mG·N1的配对齿轮齿数N2，和第二多数齿，每个齿有第二齿廓，其中所述小齿轮和配对齿轮形成一齿轮对，该齿轮对有等于(2·N2·C)/((N1+N2)·Fw)的表面宽度系数(fw)，并且其中第一齿廓和第二齿廓的相关曲率被表达式kc·Fc定义，其中Fc是由表达式Fc＝(N1+N2)2/(N1·N2·C)定义的相关参考曲率函数，kc是相关曲率倍数，该曲率倍数是齿轮齿数比(mG)，表面宽度系数(fw)，中心距离(C)，和极限压力之一的函数。
24.根据权利要求23所述的齿轮系统，其特征在于预先确定的关系被一过程确定，所述过程包含如下步骤a)确定多个用于预确定输入扭矩的负载强度，每个负载强度与小齿轮的多个角位置中唯一的角位置关联，多个角位置跨越齿轮对的一个角节距，每个负载强度基于试验小齿轮齿数(N1’)和试验相关曲率倍数(kc’)；b)确定多种齿轮压力与多种负载强度的最大负载强度一致；c)调整最大负载强度到调整后的负载强度使得多种齿轮压力中的一种齿轮压力接近预先确定的极限压；d)确定极限扭矩与调整后的负载强度对应；并且e)重复步骤a)至d)在预先确定的试验相关曲率倍数值的范围内产生多个试验相关曲率倍数(kc’)，并且有最大值的与极限扭矩相应的试验相关曲率倍数(kc’)被选择的作为小齿轮齿数相关的试验相关曲率倍数(kc”)；f)重复步骤a)至e)在预先确定的试验小齿轮齿数的范围内产生多个试验小齿轮齿数(N1’)，并且有最大值的与极限扭矩相应的小齿轮齿数相关的试验相关曲率倍数(kc”)被选择的作为相关曲率倍数(kc)。
全文摘要
一种齿轮系统，其包含小齿轮和配对齿轮形成的具有一预先确定的齿轮齿数比(m
文档编号F16H55/17GK1898486SQ200480038064
公开日2007年1月17日 申请日期2004年12月16日 优先权日2003年12月18日
发明者约翰·R·科尔伯勒 申请人:创世纪合伙有限公司