【技术实现步骤摘要】
一种产生周期运动的非圆线齿轮的设计方法
本专利技术涉及齿轮
,具体涉及一种产生周期运动的非圆线齿轮的设计方法。
技术介绍
非圆齿轮可以在两个轴之间实现精确而非均匀的传动,常用的非圆齿轮包括非圆柱齿轮、非圆锥齿轮、端面齿非圆齿轮。非圆柱齿轮用于平行轴之间的传动,而非圆锥齿轮用于交叉轴之间的传动。线齿轮是根据空间共轭曲线啮合原理而设计的新型齿轮,在其传动过程中一对空间共轭曲线(主、从线齿接触线)终始保持点接触啮合状态。由于线齿轮具有尺寸小、质量轻、传动比大等特点,并且能够实现微小空间内平行轴、任意角交叉轴或交错轴传动,因此其特别适用于轻量型、微小型机械。但目前的非圆线齿轮还存在以下缺陷:速比变化只能实现梯形的变化规律,不能实现速比变化满足类似正弦变化的规律;目前非圆齿轮在传动过程中,还会产生滑动率问题,导致传动效率降低;同时传动过程中速度变化存在跳变,速比无法连续变化。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足,提供了一种产生周期运动的非圆线齿轮的设计方法。此产生周 ...
【技术保护点】
1.一种产生周期运动的非圆线齿轮的设计方法,其特征在于:所述非圆线齿轮包括主动轮和从动轮,所述主动轮包括主动轮体和多个人字形的主动线齿,多个主动线齿均匀分布地固定于主动轮体,所述主动线齿的齿面上有主动接触线;所述从动轮包括从动轮体和多个人字形的从动线齿,多个人字形的从动线齿均匀分布地固定于从动轮体,所述从动线齿的齿面上有从动接触线;所述主动接触线和从动接触线相啮合;所述设计方法包括以下步骤:/nS1:确立相对啮合一对基准坐标系,此一对基准坐标系分别为o-xyz和o
【技术特征摘要】
1.一种产生周期运动的非圆线齿轮的设计方法,其特征在于:所述非圆线齿轮包括主动轮和从动轮,所述主动轮包括主动轮体和多个人字形的主动线齿,多个主动线齿均匀分布地固定于主动轮体,所述主动线齿的齿面上有主动接触线;所述从动轮包括从动轮体和多个人字形的从动线齿,多个人字形的从动线齿均匀分布地固定于从动轮体,所述从动线齿的齿面上有从动接触线;所述主动接触线和从动接触线相啮合;所述设计方法包括以下步骤:
S1:确立相对啮合一对基准坐标系,此一对基准坐标系分别为o-xyz和op-xpypzp,主动接触线固连于主动坐标系o1-x1y1z1,且主动坐标系o1-x1y1z1以角速度ω1绕o-xyz坐标系旋转,旋转角度为φ1;从动接触线固定于从动坐标系o2-x2y2z2,此从动坐标系o2-x2y2z2以角速度ω2绕op-xpypzp坐标系旋转,旋转角度为φ2,其中,op到z轴的距离为a,op到x轴的距离为b,θ为x轴和xp轴之间的相交角度,θ∈[0,π];
S2:根据θ的值选择主动接触线的方程和从动接触线的方程:
S2-1:当θ=0或者θ=π时,主动接触线的方程为:
从动轮接触线的方程为:
S2-2:当0<θ<π时,主动接触线的方程为:
从动轮接触线的方程为:
式(1)、(2)、(3)和(4)中M(1)和M(2)分别为主动轮和从动轮的接触点,n为主动接触线和从动接触线的螺距参数;i为主动轮与从动轮的速比,φ2为从动坐标系o2-x2y2z2绕op-xpypzp坐标系的旋转角度;φ1为主动坐标系o1-x1y1z1绕o-xyz坐标系的旋转角度;p为人字形线齿接触线选择参数。
S3:根据在一个周期中从动轮的角速度在ω1和ω2之间做周期性的转变次数,获得主动轮和从动轮之间单个线齿啮合区域的旋转角度上限并求解主动轮和从动轮的齿数;
S4:假设φ2与时间t满足分段函数关系并且建立方程关系式以求解变速比控制参数;
S5:根据φ2和t之间的关系式来确定速比i与时间t之间的关系式,速比i与时间t之间的关系式为:
再结合式(1)-(4)建立非圆线齿轮的实体模型。
2.根据权利要求1所述的产生周期运动的非圆线齿轮的设计方法,其特征在于:...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈扬枝,肖小平,邵琰杰,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东;44
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