雙偏心擺線圓柱齒輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種傳動機構(gòu)中使用的雙偏心擺線圓柱齒輪，該齒輪的嚙合線是由兩段偏心圓弧CO-OF、EO-OD或CO-OF’組成，根據(jù)嚙合線計算出的齒廓是由兩段偏心擺線組成，這種齒輪的設(shè)計方法增加了齒輪嚙合線長度、改善了齒根的受力情況，從而提高了齒輪嚙合重合度、傳動平穩(wěn)性與載荷能力，特別適用于重載、平穩(wěn)性強等環(huán)境下的動力傳動裝置中。
【專利說明】雙偏心擺線圓柱齒輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及齒輪傳動領(lǐng)域一種雙偏心擺線齒輪的設(shè)計與制造，具體涉及一種雙偏心擺線圓柱齒輪，用于提高齒輪嚙合重合度及運動平穩(wěn)性，這種齒輪適合用于各種齒輪傳動機構(gòu)中。
【背景技術(shù)】
[0002]通常平行軸齒輪傳動機構(gòu)用的齒輪為漸開線齒輪和擺線齒輪。漸開線圓柱齒輪的嚙合線是一條直線，擺線齒輪的嚙合線是一個圓，重合度系數(shù)一般在1.1-1.7之間，也就是說在傳動過程中，有時是一對輪齒受力，有時是兩對輪齒受力，盡管齒輪精度可以做的很高，但由于彈性變形的存在，也會產(chǎn)生運行波動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對以上問題，為了提高齒輪嚙合重合度，改善齒輪齒根的受力狀況，提高傳動平穩(wěn)性與載荷能力，本發(fā)明提供了一種雙偏心擺線圓柱齒輪。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。
[0005]—種雙偏心擺線圓柱齒輪,該圓柱齒輪的哨合線是由兩段不同的偏心圓弧組成，根據(jù)嚙合線計算出的齒廓是由兩段偏心擺線組成。
[0006]所述圓柱齒輪根據(jù)選取圓弧的不同以及嚙合類型的不同，分為以下幾種類型:夕卜嚙合內(nèi)偏擺線齒輪，外嚙合外偏擺線齒輪，外嚙合混偏擺線齒輪，內(nèi)嚙合內(nèi)偏擺線齒輪，內(nèi)嚙合外偏擺線齒輪或者內(nèi)嚙合混偏擺線齒輪；外嚙合以及內(nèi)嚙合內(nèi)偏擺線齒輪的嚙合線是由兩段偏心圓弧CO-OF組成，外嚙合以及內(nèi)嚙合外偏擺線齒輪的嚙合線是由兩段偏心圓弧EO-OD組成，外嚙合以及內(nèi)嚙合混偏擺線齒輪的嚙合線是由兩段偏心圓弧C0-0F’組成，0F’是與OF對稱的一段圓弧(對稱軸線為直線AB，AB是圓弧EOF上點O的切線)。
[0007]嚙合線包含偏心圓弧CO的齒輪副中，根據(jù)偏心圓弧CO計算第一齒輪(齒輪I)的齒廓曲線由方程一確定，根據(jù)偏心圓弧CO計算第二齒輪(齒輪2)的齒廓曲線在外嚙合情況下由方程二確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程三確定，根據(jù)偏心圓弧CO計算的嚙合線長度由方程四確定，根據(jù)偏心圓弧CO計算的重合度系數(shù)ε在外嚙合情況下由方程五確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程六確定，根據(jù)偏心圓弧CO計算的齒輪的有效齒根圓在外嚙合情況下由方程七確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程八確定，各個方程如下，OR1表示以0/為圓心的圓弧COD的半徑，Θ表示過原點O的直線0/ 02’相對OO1的偏移角度，Θ的取值是以O(shè)為圓心逆時針為正，順時針為負，A表示第一齒輪(齒輪I)的節(jié)圓半徑，r2表示第二齒輪(齒輪2)的節(jié)圓半徑，LN表示以e為底的對數(shù)，A1表示第一齒輪(齒輪I)的齒頂圓直徑，A2表示第二齒輪(齒輪2)的齒頂圓直徑,D1表不第一齒輪(齒輪I)的齒根圓半徑，D2表不第二齒輪(齒輪2)的齒根圓半徑，m表示模數(shù)，PI表示圓周率,ATAN表示反正切函數(shù)，h表示以0/為原點,做Y軸的平行線，以平行線為起始，OC轉(zhuǎn)過的角度，逆時針為負，順時針為正，h > Θ:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種雙偏心擺線圓柱齒輪，其特征在于:該圓柱齒輪的嚙合線是由兩段不同的偏心圓弧組成，根據(jù)嚙合線計算出的齒廓是由兩段偏心擺線組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種雙偏心擺線圓柱齒輪，其特征在于:所述圓柱齒輪根據(jù)選取圓弧的不同以及嚙合類型的不同，分為以下幾種類型:外嚙合內(nèi)偏擺線齒輪，外嚙合外偏擺線齒輪，外嚙合混偏擺線齒輪，內(nèi)嚙合內(nèi)偏擺線齒輪，內(nèi)嚙合外偏擺線齒輪或者內(nèi)嚙合混偏擺線齒輪；外嚙合以及內(nèi)嚙合內(nèi)偏擺線齒輪的嚙合線是由兩段偏心圓弧CO-OF組成，外嚙合以及內(nèi)嚙合外偏擺線齒輪的嚙合線是由兩段偏心圓弧EO-OD組成，外嚙合以及內(nèi)嚙合混偏擺線齒輪的嚙合線是由兩段偏心圓弧C0-0F’組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種雙偏心擺線圓柱齒輪，其特征在于:嚙合線包含偏心圓弧CO的齒輪副中，根據(jù)偏心圓弧CO計算的第一齒輪齒廓曲線由方程一確定，根據(jù)偏心圓弧CO計算的第二齒輪齒廓曲線在外嚙合情況下由方程二確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程三確定，根據(jù)偏心圓弧CO計算的嚙合線長度由方程四確定，根據(jù)偏心圓弧CO計算的重合度系數(shù)ε在外嚙合情況下由方程五確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程六確定，根據(jù)偏心圓弧CO計算的齒輪的有效齒根圓在外嚙合情況下由方程七確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程八確定，OR1表示以0/為圓心的圓弧COD的半徑，Θ表示過原點O的直線0/02’相對OO1的偏移角度，Θ的取值是以O(shè)為圓心逆時針為正，順時針為負，表示第一齒輪的節(jié)圓半徑，r2表示第二齒輪的節(jié)圓半徑，LN表不以e為底的對數(shù),A1表不第一齒輪的齒頂圓直徑,A2表不第二齒輪的齒頂圓直徑，D1表不第一齒輪的齒根圓半徑，D2表不第二齒輪的齒根圓半徑，m表不模數(shù)，PI表示圓周率，ATAN表示反正切函數(shù)，表示以0/為原點,做Y軸的平行線，以平行線為起始，OC轉(zhuǎn)過的角度，逆時針為負，順時針為正，h > Θ:
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種雙偏心擺線圓柱齒輪，其特征在于:嚙合線包含偏心圓弧OF的齒輪副，根據(jù)偏心圓弧OF計算的第一齒輪齒廓曲線由方程九確定，根據(jù)偏心圓弧OF計算的第二齒輪齒廓曲線在外嚙合情況下由方程十確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程十一確定，根據(jù)偏心圓弧OF計算的嚙合線長度由方程十二確定，根據(jù)偏心圓弧OF計算的重合度系數(shù)ε在外哨合情況下由方程十三確定，在內(nèi)哨合情況下由方程十四確定，根據(jù)偏心圓弧OF計算的齒輪有效齒根圓在外嚙合情況下由方程十五確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程十六確定，OR2表示以02’為圓心的圓弧EOF的半徑，Θ表示過原點O的直線0/ 02’相對OO1的偏移角度，Θ的取值是以O(shè)為圓心逆時針為正，順時針為負，θ表示第一齒輪的節(jié)圓半徑，1*2表示第二齒輪的節(jié)圓半徑，LN表示以e為底的對數(shù)，A1表示第一齒輪的齒頂圓直徑,A2表示第二齒輪的齒頂圓直徑，D1表示第一齒輪的齒根圓半徑，D2表示第二齒輪的齒根圓半徑，m表示模數(shù)，PI表示圓周率，ATAN表示反正切函數(shù)，t2是以02’為原點，做Y軸的平行線，以平行線為起始，OF轉(zhuǎn)過的角度，逆時針為正，順時針為負，t2≥ Θ:
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種雙偏心擺線圓柱齒輪，其特征在于:嚙合線包含偏心圓弧EO的齒輪副，偏心圓弧EO與OF具有相同的圓心與半徑，所以根據(jù)偏心圓弧EO計算的齒廓曲線方程與根據(jù)偏心圓弧OF計算的齒廓曲線方程相同，只是t2取值范圍不同，根據(jù)偏心圓弧EO計算的第一齒輪齒廓曲線由方程九確定，根據(jù)偏心圓弧EO計算的第二齒輪齒廓曲線在外哨合情況下由方程十確定，在內(nèi)哨合情況下由方程i 確定，根據(jù)偏心圓弧EO計算的嚙合線長度由方程十二確定，此時t2< θ，根據(jù)EO計算的重合度系數(shù)ε在外嚙合情況下由公式十七確定，在內(nèi)哨合情況下由公式十八確定，根據(jù)偏心圓弧EO計算的齒輪有效齒根圓在外哨合情況下由方程十九確定，在內(nèi)哨合情況下由方程二十確定，OR2表示以02’為圓心的圓弧EOF的半徑，Θ表示過原點O的直線0/ 02’相對OO1的偏移角度，Θ的取值是以O(shè)為圓心逆時針為正，順時針為負， ι表示第一齒輪的節(jié)圓半徑，r2表示第二齒輪的節(jié)圓半徑，LN表不以e為底的對數(shù)，A1表不第一齒輪的齒頂圓直徑，A2表不第二齒輪的齒頂圓直徑，D1表示第一齒輪的齒根圓半徑，D2表示第二齒輪的齒根圓半徑，m表示模數(shù)，PI表示圓周率，ATAN表示反正切函數(shù)，t2是以02’為原點，做Y軸的平行線，以平行線為起始，OF轉(zhuǎn)過的角度，逆時針為正，順時針為負:
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種雙偏心擺線圓柱齒輪，其特征在于:嚙合線包含偏心圓弧OD的齒輪副，偏心圓弧OD與CO具有相同的圓心與半徑，所以根據(jù)偏心圓弧OD計算的齒廓曲線方程與根據(jù)偏心圓弧CO計算的齒廓曲線方程相同，只是取值范圍不同，根據(jù)偏心圓弧OD計算的第一齒輪齒廓曲線由方程一確定，根據(jù)偏心圓弧OD計算的第二齒輪齒廓曲線在外嚙合情況下由方程二確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程三確定，根據(jù)偏心圓弧OD計算的嚙合線長度由方程四確定，此時Θ，根據(jù)偏心圓弧OD計算的重合度系數(shù)ε在外嚙合情況下由方程二i 確定，在內(nèi)哨合情況下由方程二十二確定，根據(jù)偏心圓弧OD計算的齒輪有效齒根圓在外哨合情況下由方程二十三確定，在內(nèi)哨合情況下由方程二十四確定，OR1表示以0/為圓心的圓弧COD的半徑，Θ表示過原點O的直線0/ 02’相對OO1的偏移角度，Θ的取值是以O(shè)為圓心逆時針為正，順時針為負，表示第一齒輪的節(jié)圓半徑，r2表示第二齒輪的節(jié)圓半徑，LN表示以e為底的對數(shù)，A1表示第一齒輪的齒頂圓直徑,A2表示第二齒輪的齒頂圓直徑，D1表示第一齒輪的齒根圓半徑，D2表示第二齒輪的齒根圓半徑，m表示模數(shù)，PI表示圓周率，ATAN表示反正切函數(shù)，ti表示以0/為原點，做Y軸的平行線，以平行線為起始，OC轉(zhuǎn)過的角度，逆時針為負，順時針為正:
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種雙偏心擺線圓柱齒輪，其特征在于:嚙合線包含偏心圓弧OF’的齒輪副，根據(jù)偏心圓弧OF’計算的第一齒輪齒廓曲線由方程二十五確定，根據(jù)偏心圓弧OF’計算的第二齒輪齒廓曲線在外嚙合情況下由方程二十六確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程二十七確定，根據(jù)偏心圓弧OF’計算的嚙合線長度由方程二十八確定，根據(jù)偏心圓弧OF’計算的重合度系數(shù)在外嚙合情況下由方程二十九確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程三十確定，根據(jù)偏心圓弧OF’計算的齒輪有效齒根圓在外嚙合情況下由方程三十一確定，在內(nèi)嚙合情況下由方程三十二確定，OR1表示以0/為圓心的圓弧COD的半徑，Θ表示過原點O的直線0/O2’相對OO1的偏移角度，Θ的取值是以O(shè)為圓心逆時針為正，順時針為負，η表示第一齒輪的節(jié)圓半徑，r2表示第二齒輪的節(jié)圓半徑，LN表示以e為底的對數(shù)，A1表示第一齒輪的齒頂圓直徑，A2表不第二齒輪的齒頂圓直徑,D1表不第一齒輪的齒根圓半徑,D2表不第二齒輪的齒根圓半徑，m表示模數(shù)，PI表示圓周率，ATAN表示反正切函數(shù)，OR2表示以02’為圓心的圓弧EOF的半徑，t2是以02’為原點，做Y軸的平行線，以平行線為起始，OF轉(zhuǎn)過的角度，逆時針為正，順時針為負:
【文檔編號】F16H55/17GK103671825SQ201310639129
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
【發(fā)明者】楊奇俊, 蘇永輝, 王洪建, 張武剛 申請人:陜西秦川精密數(shù)控機床工程研究有限公司