一种齿轮啮合副 本发明属于机械工程部件技术领域，更进一步涉及一种用于旋转机构的齿轮啮合副。
目前，齿轮除广泛用于动力传输外，也用作其它用途。一对齿轮状转子就可以作为齿轮泵，输送流体介质，但齿轮泵由于面积利用系数小导致效率低。美国专利US 3 574 491公开了一种齿轮式旋转机构，用于输送液体，压缩或膨胀气体。它由一个机壳和随机壳安放的两个配套的齿轮状转子构成。每个齿轮上包括两组小齿和与之交错的一个或多个大齿。它的两个配套的齿轮状转子由于设计有大齿，使面积利用系数大为增加。但是，由于大齿型线的不合理，当两转子的大齿经过“8”字型气缸尖点附近时，不能保证大齿间密封，出现流体大量回流，导致其传输液体效率降低，几乎不具备压缩和膨胀气体的功能。这一对转子彼此脱离实际的接触啮合，使得转子上的轴由安装在外部传动转矩的齿轮来驱动，该装置由于附加了齿轮传动装置使体积增大。
本发明的目的是提供一种新型的齿轮啮合副，它的齿轮状转子互相接触啮合，具有减少转子间泄漏、转子惯性力可完全平衡、振动和噪声小的特点。
本发明的实现方法如下：
本发明齿轮啮合副至少由两个相互啮合且传递动力的齿轮状转子构成。主、从动转子节圆上设有小齿、过渡齿以及大齿。主动转子的轴与从动转子的轴平行设置，主、从动转子的轴心距离等于两个转子节圆半径之和。大齿端面为鹰嘴形状，其端面型线依次由齿背型线、齿顶型线、齿凹型线和齿槽型线光滑连接，齿背凸出于节圆之外，大齿两端经过渡齿与小齿连接。
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的主动转子端面结构示意图。
图3为本发明的从动转子端面结构示意图。
本发明包括主动转子12和从动转子21、主动转子12的轴10与从动转子地轴1平行设置，主动转子12和从动转子21的轴心距离等于两个转子节圆11和20的半径之和。主动转子12上设有小齿9、过渡凸齿15和过渡凹齿7以及大齿6。主、从动转子12和21的大齿6、17的端面齿形为鹰嘴形状。主动转子12的大齿6端面型线依次由齿背型线5、齿顶型线2、齿凹型线8和齿槽型线14光滑连接而成。从动转子21的大齿17端面型线依次由齿背型线16、齿顶型线13、齿凹型线19和齿槽型线3光滑连接而成，齿背型线5和16指从节圆经过大齿的凸齿部分，直到齿顶的部分，齿顶型线2和13指从齿顶起向大齿齿槽方向的一小段曲线，齿凹型线8、19指接着齿顶型线2、13直至大齿齿根且向齿背方向凹入的型线，齿槽型线14、3指从齿根起经过大齿的齿槽部分到达节圆11、20的部分。齿背型线、齿顶型线、齿凹型线、齿槽型线分别由数段摆线、直线、圆弧、渐开线与它们的包络线光滑连接而成。主动转子12和从动转子21的齿背5、16凸出于节圆11、20之外，主动转子12的大齿6两端经过渡齿15、7与小齿9连接。从动转子21的大齿17两端经过渡齿4、18与小齿22连接。主动转子12顺时针旋转时，主动转子大齿6和从动转子大齿17啮合，啮合点从主动转子12齿背5过渡至主动转子齿槽14时，啮合线在主动转子齿顶2处断开，在这一转换过程中，设计有合理的重合度，保证传动的平稳、连续。过渡齿分为过渡凸齿15、4和过渡凹齿7、18，主动转子12的过渡凸齿15和大齿齿槽14的终点相接，过渡凹齿7和大齿齿背5的起点相接。从动转子21的过渡凸齿4和大齿齿槽3的终点相接，过渡凹齿18和大齿齿背16的起点相接。主动转子12的过渡凸齿15与从动转子的过渡凹齿18相互啮合，互为共轭曲线。主动转子过渡凹齿7和从动转子的过渡凸齿4相互啮合，互为共轭曲线。其余小齿为构成齿轮的普通齿，齿形设计是根据啮合理论，用解析法，利用计算机技术作出的。
在啮合传动的过程中，主动转子12顺时针旋转，带动从动转子21逆时针旋转，主动转子12的过渡凹齿7和从动转子21的过渡凸齿4相啮合，接着，主动转子12齿背型线5与从动转子21齿槽型线3啮合，过渡至主动转子12齿槽型线14与从动转子21齿背曲线16啮合，接着，主动转子12的过渡凸齿15与从动转子21的过渡凹齿18啮合。普通小齿相互啮合，从而完成密封，传递动力的作用。反之，从动转子21顺时针旋转，带动主动转子12逆时针旋转，同样可完成密封、传动的功能。
图2是主动转子12端面齿形的一个实施例。
主动转子12齿背型线5，即A1F1段依次由摆线、直线、圆弧以及直线的包络线光滑连接而成。E1F1是摆线，D1E1是直线，C1D1是圆弧，D1E1分别与C1D1与E1F1相切，A1C1是直线的包络线。齿顶型线2，即A1B1段是三次样条函数曲线或圆弧。齿凹型线8，即B1L1段是点啮合摆线或圆弧的包络线。齿槽型线14，即L1Q1段由三段曲线光滑连接而成，L1M1是直线，M1P1是直线包络线，P1Q1是摆线。过渡凹齿7中，F1G1是摆线，G1H1是齿根圆，H1I1是渐开线。过渡凸齿15中，R1Q1是摆线，R1S1是齿顶圆，S1T1是渐开线。其余小齿是普通渐开线齿。
图3是从动转子21端面齿形的一个实施例。
从动转子21的齿背型线16，即Q2L2段依次由摆线、直线和直线的包络线光滑连接而成，Q2P2是摆线，P2M2是直线，L2M2是直线包络线，P2M2与P2Q2和L2M2相切。齿顶型线13即L2K2段是小圆弧，齿凹型线19，即A2K2段是点啮合摆线或圆弧包络线，齿槽型线3即A2F2段由四段曲线光滑连接而成。A2C2是直线、C2D2是圆弧，D2E2是直线包络线，E2F2是摆线。过渡凹齿18中，R2Q2段是摆线，R2S2是齿根圆，S2T2是渐开线，过渡凸齿4中，F2G2是摆线，G2H2是齿顶圆，H2I2是渐开线，其余小齿是普通渐开线齿。
图2中，主动转子12齿背型线5即A1F1段可作如下修改；去掉C1D1的圆弧，直线D1E1与直线包络线A1C1与摆线E1F1相切，构成一种齿背型线。它依次由摆线、直线、直线包络线构成。摆线段E1F1也可以用渐开线替换，则齿背型线依次由渐开线、直线、圆弧以及直线的包络线光滑连接。摆线段E1F1可以用抛物线替换，则大齿齿背型线依次由抛物线、直线、圆弧以及直线的包络线光滑连接。摆线段E1F1也可用椭圆替换，则大齿齿背型线依次由椭圆、直线、圆弧以及直线的包络线光滑连接。直线包络线A1C1段可以用摆线替换，则大齿齿背型线依次由摆线、直线、圆弧以及摆线光滑连接。直线包络线A1C1段可以用抛物线替换，则大齿齿背型线依次由摆线、直线、圆弧、抛物线光滑连接而成。直线包络线A1C1段可以用椭圆替换，则大齿齿背型线依次由摆线、直线、圆弧、椭圆光滑连接而成。从而可获得齿背型线的几种变化齿形。从动转子齿背型线16也可作与主动转子齿背型线5相同的修改。两转子齿槽型线根据啮合原理得出。
将该齿轮啮合副安装于“8”字型气缸的两个气缸中心处，两端面处加以上、下两个端盖。在端盖或气缸侧壁开以吸、排气、液体的通孔，则构成一完整的齿轮机构。由转子大齿、啮合点与壳体构成吸、排工作腔、籍以吸、排气、液体的通孔，则可以完成压缩、膨胀气体。输送液体，半流体的功能。
本发明的优点：
1.两转子啮合传动，零件少；
2.转子间接触啮合，通过两转子间的泄漏大为减少；
3.转子惯性力可完全平衡，振动、噪声小；
4.转子可设计为直齿，加工较容易；
5.无封闭容积；
6.两转子的齿顶在经过“8”字型气缸尖部时进入啮合，保证了径向密封。