專利名稱：金屬橡膠柔性輻板齒輪的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬橡膠柔性輻板齒輪，尤其指一種能夠自適應降低輪齒 嚙合沖擊激勵強度并有效吸收耗散齒輪輪體振動能量的齒輪。屬于齒輪裝置。
(二)
背景技術：
因輪齒受載彈性變形引起的嚙合沖擊激勵是齒輪傳動系統振動和噪聲的主 要激勵源。目前，進行齒輪傳動系統減振降噪設計主要是通過兩方面實現的 一方面是控制嚙合沖擊激勵源；另一方面是減小齒輪輪體振動向系統其它部件 (如傳動軸、軸承和箱體等)的傳遞。
在控制輪齒嚙合沖擊激勵這方面，目前應用最為普遍的一種方法是齒廓修 形技術。這種技術通過對理論漸幵線輪齒齒廓的人為修正，以補償輪齒嚙合彈 性變形，降低嚙合過程的沖擊激勵強度，達到齒輪系統減振降噪的目的。通過 齒廓修形減少嚙合沖擊的主要弱點是這種技術不適用工況有較大變化的系統。 對于減小齒輪輪體振動的傳遞，主要有兩種方式 一種是采用復合結構齒輪， 將齒圈和輻板分離，通過界面間的摩擦阻尼減小動態嚙合激勵的傳遞。但這種
形式的齒輪的降噪量比較有限。另一種是改變齒輪輪體結構，并在齒輪體中填 入振動衰減材料(主要是橡膠材料)，可以增大齒輪的阻尼效應，彌補鋼質齒輪 內阻尼的不足。但普通橡膠在油液、溫度、循環應力的作用下易于老化和損壞， 因此使得這種齒輪的壽命遠比普通鍛鋼齒輪短，而且不宜在工況較為惡劣的情
況下使用。
(三) 發明內容-
本發明的目的在于一種金屬橡膠柔性輻板齒輪，以解決現有技術中的不足， 能夠在較大的工況范圍內自適應降低輪齒嚙合沖擊激勵強度并有效吸收耗散齒 輪輪體振動能量。
本發明一種金屬橡膠柔性輻板齒輪，其具體包含
齒圈，外徑周向均勻分布齒輪輪齒，內徑周向打矩形通孔，用于安放鍵和金屬橡膠塊；
輪轂，釆用與齒圈分離式的設計，在對應齒圈通孔的位置處開有鍵槽； 鍵，是與輪轂的鍵槽相配合，通過高強度螺釘將其與輪轂連為一體，用于 傳遞扭矩和功率。
金屬橡膠塊，分別置入鍵兩側的齒圈孔中。
其中，該金屬橡膠柔性輻板齒輪可進一步包含有擋圈，分別通過圓柱頭螺 釘固定與齒圈的兩側；防止齒輪運轉時金屬橡膠軸向脫落，并阻止齒圈和輪轂 的軸向側滑。
其中，該金屬橡膠柔性輻板齒輪輪齒的加工是以齒圈內徑作為定位面，而 不是普通鍛鋼齒輪以軸孔為定位表面。
其中，所述的金屬橡膠塊是由金屬絲經過選絲、繞絲、拉伸、編織和模壓
成型過程制得。
其中，所述的金屬橡膠塊選用高溫合金材料或不銹鋼合金材料。
其中，所述的金屬橡膠塊的裝配，需要考慮一定的裝配預緊力，保證在齒 輪運轉時，金屬橡膠不會軸向晃蕩。
其中，所述的齒圈和輪轂的配合面(齒圈內徑和輪轂外徑)具有一定間隙， 并保證配合面的粗糙度和同軸度，使得齒圈與輪轂通過配合面在一定范圍內能 夠相對轉動。
其中，所述的高強度螺釘為內六角圓柱頭螺釘。
本發明一種金屬橡膠柔性輻板齒輪，其優點及功效在于金屬橡膠柔性輻 板齒輪可以更大程度地抑制噪聲的高頻成分，尤其對沖擊激勵有很好的減振降 噪效果。另外，由于金屬橡膠是由金屬絲制成，那么它可以像普通金屬那樣耐 油、耐高溫、耐腐蝕，因此金屬橡膠柔性輻板齒輪的壽命要遠高于普通柔性輻 板齒輪。


圖1所示為本發明金屬橡膠柔性輻板齒輪的裝配圖。 圖2所示為本發明金屬橡膠柔性輻板齒輪的結構分解圖。 圖中具體標號為
1、齒圈 2、擋圈 3、輪轂4、鍵 5、金屬橡膠塊 6、圓柱頭螺釘
7、內六角圓柱頭螺釘
具體實施例方式
本發明一種金屬橡膠柔性輻板齒輪，如圖l、 2所示，其具體包含有齒圈
1、擋圈2、輪轂3、鍵4及金屬橡膠塊5等，齒圈l沿其內徑周向均勻打有矩 形通孔；輪轂3采用與齒圈1分離式的設計，在對應齒圈通孔的位置處開有鍵 槽；鍵4是與輪轂3的鍵槽相配合，并通過內六角圓柱頭螺釘7將其與輪轂3 連為一體；金屬橡膠塊5嵌在輪轂、鍵和齒圈組成的空隙處。齒輪正常運轉中， 輪轂和齒圈發生相對轉動時將擠壓金屬橡膠，由于金屬橡膠具有一定的彈性和 良好的阻尼特性，因此，通過上述設計可以實現金屬橡膠柔性輻板齒輪的減振 隔振特性。同時，由于金屬橡膠具有一定的剛性，使得金屬橡膠柔性輻板齒輪
能夠傳遞一定的扭矩； 一般情況下，其扭矩的傳遞路線為齒圈-金屬橡
膠——鍵——輪轂。
其中，該金屬橡膠柔性輻板齒輪可進一步包含有擋圈，分別通過圓柱頭螺 釘固定與齒圈的兩側；防止齒輪運轉時金屬橡膠軸向脫落，并阻止齒圈和輪轂 的軸向側滑。
其中，所述的金屬橡膠塊是由金屬絲經過選絲、繞絲、拉伸、編織和模壓 成型過程制得。(具體參見參考文獻[1-4])
其中，金屬絲材料的選擇是與金屬橡膠的用途有關的，若金屬橡膠用于高 溫環境，則金屬絲材料選用高溫合金材料。對于一般用途的金屬橡膠，則選擇 不銹鋼合金材料即可。
其中，所述的金屬橡膠塊的裝配，需要考慮一定的裝配預緊力，保證在齒 輪運轉時，金屬橡膠不會軸向晃蕩。
其中，所述的齒圈和輪轂的配合面(齒圈內徑和輪轂外徑)是在一定間隙 的情況下，保證配合面的粗糙度和同軸度。該配合面既要保證輪轂和齒圈沿周 向能夠相對轉動，同時又要在徑向有一定的定心作用。該配合面由輪轂外徑 (軸)和齒圈內徑(孔)組成，配合為G7/h6 (間隙配合)，裝配時需要加油用
手旋進。形位公差要求以齒輪軸孔中心線為基準軸線，要求輪轂外徑和齒圈
內徑的圓柱度、同軸度和圓跳動均為6級。其中，該金屬橡膠柔性輻板齒輪輪齒的加工是以齒圈內徑作為定位面，而 不是普通鍛鋼齒輪以軸孔為定位表面。
本發明金屬橡膠柔性輻板齒輪傳遞動力的方式是通過輪轂帶動鍵與齒圈 發生相對轉動，進而擠壓金屬橡膠塊，達到將動力由齒圈傳遞到輪轂或者是由 輪轂傳遞到齒圈的目的。
參考文獻王新，朱梓根.環形金屬橡膠減振器.航空動力學報，1997， 12(2):143-145朱梓根等.懸臂梁根部金屬橡膠減振器阻尼性能的實驗研究.航空動力學報，1998，
13(4):406-408鄧劍波.新型結構阻尼材料金屬橡膠性能的理論與應用實驗研究(碩士論文).北京北
京航空航天大學.1997馬艷紅，洪杰.新型自適應擠壓油膜阻尼器理論與試驗研究(博士論文).北京北京航 空航天大學.200權利要求
1、一種金屬橡膠柔性輻板齒輪，其特征在于該齒輪具體包含齒圈，外徑周向均勻分布齒輪輪齒，內徑周向打矩形通孔，用于安放鍵和金屬橡膠塊；輪轂，采用與齒圈分離式的設計，在對應齒圈通孔的位置處開有鍵槽；鍵，是與輪轂的鍵槽相配合，通過高強度螺釘將其與輪轂連為一體，用于傳遞扭矩和功率；金屬橡膠塊，分別置入鍵兩側的齒圈孔中。
2、 根據權利要求1所述的金屬橡膠柔性輻板齒輪，其特征在于該金屬橡膠柔 性輻板齒輪可進一步包含有擋圈，分別通過圓柱頭螺釘固定與齒圈的兩側；防 止齒輪運轉時金屬橡膠軸向脫落，并阻止齒圈和輪轂的軸向側滑。
3、 根據權利要求1或2所述的金屬橡膠柔性輻板齒輪，其特征在于該金屬橡 膠柔性輻板齒輪輪齒的加工是以齒圈內徑作為定位面，而不是普通鍛鋼齒輪以 軸孔為定位表面。
4、 根據權利要求1或2或3所述的金屬橡膠柔性輻板齒輪，其特征在于所述的金屬橡膠塊是由金屬絲經過選絲、繞絲、拉伸、編織和模壓成型過程制得。
5、 根據權利要求1或2或3所述的金屬橡膠柔性輻板齒輪，其特征在于所述的金屬橡膠塊選用高溫合金材料或不銹鋼合金材料。
6、 根據權利要求1或2或3所述的金屬橡膠柔性輻板齒輪，其特征在于所述的金屬橡膠塊的裝配，需要考慮裝配預緊力，保證在齒輪運轉時，金屬橡膠不會軸向晃蕩。
7、 根據權利要求1或2或3所述的金屬橡膠柔性輻板齒輪，其特征在于所述的齒圈和輪轂的配合面是具有一定的間隙，同時保證配合面的粗糙度和同軸度， 使得金屬橡膠柔性輻板齒輪在正常運轉時，齒圈和輪轂能夠相對轉動。
8、 根據權利要求1或2或3所述的金屬橡膠柔性輻板齒輪，其特征在于所述的高強度螺釘為內六角圓柱頭螺釘。
全文摘要
本發明一種金屬橡膠柔性輻板齒輪，其特征在于齒圈，沿其內徑周向均勻打矩形通孔；輪轂，采用與齒圈分離式的設計，在對應齒圈通孔的位置處開有鍵槽；保證齒圈與輪轂通過配合面在一定范圍內能夠相對轉動；鍵，是與輪轂的鍵槽相配合，并通過高強度螺釘將其與輪轂連為一體；金屬橡膠塊，分別置入鍵兩側的齒圈孔中。該金屬橡膠柔性輻板齒輪可以抑制噪聲的高頻成分，尤其對沖擊激勵有很好的減振降噪效果。另外它可以像普通金屬那樣耐油、耐高溫、耐腐蝕，因此金屬橡膠柔性輻板齒輪的壽命要遠高于普通柔性輻板齒輪。
文檔編號F16H55/17GK101290062SQ20081011515
公開日2008年10月22日 申請日期2008年6月18日 優先權日2008年6月18日
發明者王建軍, 韓勤鍇, 馬艷紅 申請人:北京航空航天大學