專利名稱：采用齒面修形的斜齒輪行星傳動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械工程領(lǐng)域，特別涉及一種在機械傳動系統(tǒng)中應(yīng)用的含有齒面修形的斜齒輪行星傳動減(增)速器。
背景技術(shù)：
行星輪系減速器具有體積小、承載能力大、傳動比范圍大、傳動效率高等優(yōu)點，在航空、汽車等等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)漸開線齒輪傳動條件，行星傳動系統(tǒng)中的齒輪總是保持“一斜均斜，一直均直”。出于制造方面的原因，國內(nèi)外行星齒輪傳動裝置多采用直齒。 近來，國外一些公司已開始了斜齒行星傳動裝置的設(shè)計和制造，如被譽為“重型自動變速器之王”的美國艾利遜自動變速器均采用斜齒行星齒輪減速器，使體積、振動、噪音等都有所減小。但這種理論上“完全共軛”嚙合方式實際使用中并非理想。在存在一定安裝誤差的情況下，兩齒面由理論線接觸轉(zhuǎn)變?yōu)辄c接觸，接觸路徑傾斜于基圓柱母線，其幾何傳動誤差為不連續(xù)的直線段，嚙合時容易產(chǎn)生振動和噪聲，并且容易發(fā)生邊緣接觸。大量實踐和理論分析表明，對漸開線齒面進(jìn)行一定修形后的“局部共軛”齒輪副，能減少齒輪的嚙入、嚙出沖擊，改善載荷分布，減少振動和噪音。將基于高階傳動誤差的齒面修形技術(shù)引入斜齒行星傳動中，旨在進(jìn)一步改善行星傳動的動態(tài)特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有行星傳動裝置的不足之處而提出的一種采用齒面修形的斜齒輪行星傳動系統(tǒng)，旨在進(jìn)一步改善行星傳動的載荷分布，減少振動和噪音，改善行星傳動的動態(tài)特性。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足而采用的技術(shù)方案是采用齒面修形的斜齒輪行星傳動系統(tǒng)，內(nèi)斜齒輪和外斜齒輪均為圓柱齒輪，內(nèi)斜齒輪和外斜齒輪的軸線相互平行， 外斜齒輪的齒向方向與外斜齒輪的軸線方向呈一定夾角，所述的外斜齒輪包括太陽輪和行星輪，太陽輪為1個，行星輪為1 6個，與內(nèi)斜齒輪組成行星輪系，所述外斜齒輪的齒面進(jìn)行修形，與外斜齒輪相嚙合的內(nèi)斜齒輪不修形，所述的行星輪修形后的齒面矢量方程為
^ cos(q,2 + - ^)+( +Δ￡) sm(cr02 + — θ2) — ap (j>202f cos(i rb2 SinCiJ02 + ti2 - B2) — (r￥lu2 + Δ￡) cos(o"02 + — θ2) +a ( ) δ η(
Γ2 (U2,&2) 本發(fā)明有益效果為
1、本發(fā)明提出將傳動誤差曲線預(yù)置成高階傳動誤差曲線，通過齒面修形改善傳動性
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厶目 2、本發(fā)明建立修形斜齒輪傳動副的動力學(xué)模型，計算其嚙合剛度、阻尼系數(shù)、固有頻率和振型，研究齒輪參數(shù)和修形量對斜齒輪副的動態(tài)特性的影響，通過參數(shù)靈敏度分析進(jìn)行齒輪系統(tǒng)的動態(tài)優(yōu)化設(shè)計。3、本發(fā)明付諸實施可以有效提高斜齒輪行星傳動裝置的承載能力，減小振動和噪聲。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明間斷線性嚙合循環(huán)傳動曲線示意圖3是本發(fā)明二次拋物線修形傳動誤差曲線；
圖4是本發(fā)明二次拋物線修形連續(xù)嚙合循環(huán)傳動曲線示意圖5是本發(fā)明高階傳動誤差函數(shù)；
圖6是本發(fā)明修形斜齒輪的端截面廓形；
圖7是本發(fā)明修形外斜齒輪成形磨削坐標(biāo)系；
圖中1、內(nèi)斜齒輪，2、太陽輪，3、行星架，4、行星輪，5、外斜齒輪。
具體實施例方式如圖所示，采用齒面修形的斜齒輪行星傳動系統(tǒng)，內(nèi)斜齒輪1和外斜齒輪5均為圓柱齒輪，內(nèi)斜齒輪1和外斜齒輪5的軸線相互平行，外斜齒輪5的齒向方向與外斜齒輪5的軸線方向呈一定夾角，所述的外斜齒輪5包括太陽輪2和行星輪4，太陽輪2為1個，行星輪 4為1 6個，與內(nèi)斜齒輪1組成行星輪系，所述外斜齒輪5的齒面進(jìn)行修形，與外斜齒輪5 相嚙合的內(nèi)斜齒輪1不修形。本發(fā)明提出將傳動誤差曲線預(yù)置成高階傳動誤差曲線，通過齒面修形改善傳動性能。本發(fā)明建立修形斜齒輪傳動副的動力學(xué)模型，計算其嚙合剛度、阻尼系數(shù)、固有頻率和振型，研究齒輪參數(shù)和修形量對斜齒輪副的動態(tài)特性的影響，通過參數(shù)靈敏度分析進(jìn)行齒輪系統(tǒng)的動態(tài)優(yōu)化設(shè)計。本發(fā)明付諸實施可以有效提高斜齒輪行星傳動裝置的承載能力，減小振動和噪聲。本發(fā)明采用基于高階傳動誤差的齒面修形方法。高階傳動誤差函數(shù)表達(dá)式為
Δ Φ 2 =X0 + JC1O J + X2 Φ ^ +X3 Φ I3+^4 Φ I4(1)
預(yù)置高階傳動誤差曲線上的關(guān)鍵點和轉(zhuǎn)換點的斜率值，通過解方程組即可求出多項式的系數(shù)4、Xp X2, X3, X4,完成高階傳動誤差函數(shù)的求解。在附圖5中，T=ZttZz1 , Z1為主動輪齒數(shù)。以一主動輪齒數(shù)為50，被動輪齒數(shù)為100，模數(shù)為5的齒輪為例，則 T=2ir/z, = 0.125 ,設(shè)
權(quán)利要求
1.采用齒面修形的斜齒輪行星傳動系統(tǒng)，內(nèi)斜齒輪(1)和外斜齒輪(5)均為圓柱齒輪， 內(nèi)斜齒輪(1)和外斜齒輪(5 )的軸線相互平行，外斜齒輪(5 )的齒向方向與外斜齒輪(5 )的軸線方向呈一定夾角，所述的外斜齒輪(5)包括太陽輪(2)和行星輪(4)，太陽輪(2)為1h行星輪(4)為16個，與內(nèi)斜齒輪(1)組成行]L輪系，其特征在于所述外斜齒輪(5)的齒面進(jìn)行修形，與外斜齒輪(5)相嚙合的內(nèi)斜齒輪(1)不修形，所述的行星輪(4)修形后的齒面矢量方程為
全文摘要
采用齒面修形的斜齒輪行星傳動系統(tǒng)，包括內(nèi)斜齒輪副和外斜齒輪副兩種嚙合傳動的齒輪。所述行星傳動系統(tǒng)中的外斜齒輪采用經(jīng)過齒面修形的非漸開線齒形，而內(nèi)斜齒輪仍采用標(biāo)準(zhǔn)漸開線齒形。本發(fā)明包括平行軸傳動的內(nèi)、外兩種斜齒輪副，由于外斜齒輪是用成形磨削法修形的齒輪，使得該齒輪副嚙合時出現(xiàn)含有一定量傳動誤差的“局部共軛”現(xiàn)象，施加載荷后，可以有效地減小行星齒輪傳動的振動和噪聲，從而提升我國高速重載行星齒輪減(增)速器的整體性能。
文檔編號F16H1/32GK102537220SQ201210009629
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者任小中, 徐愷, 蘇建新, 鄧效忠 申請人:河南科技大學(xué)