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一种基于圆弧啮合线的大重合度内啮合齿轮齿形设计方法  
 【申请号】  CN201510471206.7  【申请日】  2015-08-04
 【公开号】  CN105134907A  【公开日】  2015-12-09
 【申请人】  北京航空航天大学  【地址】  100191 北京市海淀区学院路37号
 【共同申请人】  
 【发明人】  王延忠;李圆;吴向宇;赵鹏坤
 【国际申请】    【国际公布】  
 【进入国家日期】  
 【专利代理机构】  北京科迪生专利代理有限责任公司 11251  【代理人】  杨学明;顾炜
 【分案原申请号】  
 【国省代码】  11
 【摘要】  本发明公开了一种基于圆弧啮合线的大重合度内啮合齿轮齿形设计方法,该方法设计的啮合线为一段连接内齿轮、外齿轮齿顶圆交点和节圆交点的圆弧,通过平面啮合原理,建立关于啮合线与内啮合齿轮共轭齿廓曲线之间对应关系的共轭方程;构造满足圆弧啮合线的共轭齿廓曲线,该共轭齿廓曲线为内齿轮齿顶齿廓曲线和外齿轮齿顶齿廓曲线;利用共轭原理构造与齿顶齿廓曲线共轭的齿根齿廓,并对内齿轮齿根齿廓进行修形;设计轮齿齿根齿廓与齿根圆之间的过渡曲线。本发明具有重合度大的优点,与渐开线齿形相比重合度大2倍以上,多个轮齿参与啮合,承载能力强,动态冲击小,同时相对滑动率低,润滑条件好;不会产生齿廓干涉的问题,齿轮参数设计更加自由。
 【主权项】  一种基于圆弧啮合线的大重合度内啮合齿轮齿形设计方法,其特征在于:该方法把一段连接内齿轮、外齿轮齿顶圆交点和节圆交点的圆弧作为内啮合齿轮的设计啮合线,通过平面啮合原理,建立关于啮合线与内啮合齿轮共轭齿廓曲线之间对应关系的共轭方程;根据共轭方程,构造满足圆弧啮合线的共轭齿廓曲线,该共轭齿廓曲线为内齿轮齿顶齿廓曲线和外齿轮齿顶齿廓曲线;利用共轭原理构造与齿顶齿廓曲线共轭的齿根齿廓,并对内齿轮齿根齿廓进行修形;设计轮齿齿根齿廓与齿根圆之间的过渡曲线,该方法具体步骤如下:步骤一、选择连接内齿轮、外齿轮齿顶圆交点与节圆交点的圆弧作为内啮合齿轮的设计啮合线,根据平面啮合原理,建立内啮合齿轮传动的共轭方程,该方程反应了啮合线上的点与内啮合齿轮共轭齿廓曲线上共轭点之间的对应关系;步骤二、构造满足设计圆弧啮合线的内外齿轮共轭齿顶齿廓曲线,把啮合线方程带入共轭方程,得到圆弧啮合线与共轭齿廓曲线的对应关系式,通过坐标变换和计算,得到满足圆弧啮合线的共轭齿廓曲线,因为圆弧啮合线位于齿顶圆和节圆之间,只有齿顶齿廓参与啮合,因此得到的共轭齿廓曲线为内齿轮齿顶齿廓曲线和外齿轮齿顶齿廓曲线;步骤三、构造内齿轮和外齿轮的齿根齿廓曲线,已知内齿轮和外齿轮的齿顶齿廓曲线和他们之间相对运动关系,根据共轭原理,分别构造与内齿轮齿顶齿廓曲线共轭的外齿轮的齿根齿廓曲线和与外齿轮齿顶齿廓共轭的内齿轮齿根齿廓;当内齿轮的齿顶齿廓和齿根齿廓同时与外齿轮的齿顶齿廓啮合,将发生两点同时接触,对内齿轮齿根齿廓进行修形,避免齿廓的啮合过程中两点接触;步骤四、设计内外齿轮轮齿齿根与齿根圆之间的过渡曲线,确定轮齿齿根齿廓曲线在端点处的切向,构造与齿根圆和齿根齿廓曲线在端点相切的圆弧过渡曲线。
 【页数】  18
 【主分类号】  F16H55/17
 【专利分类号】  F16H55/17;F16H55/08
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