新型泛擺線齒輪齒形設(shè)計的研究.pdf

1、傳統(tǒng)擺線齒輪齒廓是由圓擺線拼接形成,具有重合度大、不根切齒數(shù)小、磨損小且均勻的優(yōu)點。在對小體積、輕量化、高效率要求日益迫切的現(xiàn)代生產(chǎn)中,擺線齒輪的優(yōu)勢被關(guān)注,制造水平的提高很容易滿足擺線齒輪對精度的要求。目前對擺線齒輪的研究主要集中在參數(shù)選取和圓擺線的拼接方法,但擺線齒輪不具有可分性,這樣的研究不能改變擺線嚙合的本質(zhì),使得其應(yīng)用受到很大局限。本文介紹的齒廓是傳統(tǒng)圓擺線齒廓的變形,稱之為新型泛擺線齒輪,既保留擺線齒輪傳動的優(yōu)點,解決了中心

2、距問題,又使輪齒強度有一定提升。
　　該齒輪齒廓由變形內(nèi)擺線、漸開線和變形外擺線組成,其共軛齒輪由齒輪嚙合原理得到。這種齒廓形成的齒輪在滿足重合度的條件下,最小齒數(shù)為6,并且不會產(chǎn)生根切,這大大縮小了齒輪及減速器體積。該齒輪嚙合時的滑動率相對漸開線齒輪較小并且均勻,齒廓嚙合的相對曲率半徑較漸開線大,并且齒根的齒廓形狀使得齒根強度較大。嚙合的一對齒輪中心距變動量為零時,退化成傳統(tǒng)的擺線齒輪,中心距變動量不為零時,成為一般的新型泛擺線

3、齒輪。其中,封閉齒廓不能用于一般齒輪傳動,由其形成的更有效齒廓則可以滿足重合度要求,具有更廣泛的應(yīng)用。
　　本文通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換得到直擺線族和直擺線在齒輪坐標(biāo)系中的表達(dá)式,分別以包絡(luò)法和運動法建立嚙合方程,得到直擺線包絡(luò)線(新型泛擺線齒廓)的幾何模型,計算直擺線包絡(luò)的根切界限方程,確定可以形成齒廓的直擺線區(qū)域,根據(jù)齒數(shù)得到封閉齒廓和更有效齒廓的幾何模型。根據(jù)嚙合條件繪制共軛齒輪和嚙合線,并且對嚙合齒輪的重合度、滑動率、壓力角、曲率半徑

4、和綜合曲率半徑、各向受力和應(yīng)力進(jìn)行計算并繪制變化圖線。通過對齒輪齒廓的研究確定了齒廓的基本參數(shù)和基本齒廓,給出齒輪各部分計算公式以及參數(shù)選取的一般規(guī)律和方法。對新型泛擺線齒輪的加工原理進(jìn)行研究,得到共軛齒輪的插齒原理。為驗證所研究內(nèi)容,選取一組參數(shù)配置滿足條件的新型泛擺線齒輪,建立了3K-III型行星齒輪減速器三維模型并進(jìn)行實際加工,齒廓嚙合良好,減速器運行平穩(wěn),證明了齒廓設(shè)計的合理性。但是,新型泛擺線齒輪參數(shù)沒有能夠系列化和標(biāo)準(zhǔn)化,尺