[發明專利]非調和比齒數分配儀

有效

• 申請號: 200810147124.7
• 申請日: 2008-08-20
• 公開（公告）號: CN101349610A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發明（設計）人: 李克涵;韓旭
• 申請（專利權）人: 中冶集團北京冶金設備研究設計總院
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所
• 代理人: 周淑昌

技術領域：

本發明涉及科學儀器、計算工具、直觀教具技術領域，特別是涉及齒輪設計中使用的齒數分配儀及其使用方法。

背景技術：

在現有的齒輪設計中，齒數分配都是進行的人工計算，費時、費力，又不夠精確，到目前為止，還沒有專門設計的齒數分配儀，在專利85103479.A中提到一種利用調和比原理設計的一種教具“調和儀”，由一對對稱形曲柄滑塊機構、一個正圓形的刻度盤和一個內嵌裝定位針的螺釘軸等部件組成，其作為一種繪圖儀器是對調和比原理的一次成功應用。調和比和非調和比(交比)是射影幾何中的兩個基本不變量，早在古希臘，數學家、天文學家就注意到這一比值不變的特性，即O(dcba)＝(ABCD)＝λ，當(ABCD)＝-1時稱四點A、B、C、D為調和共軛，比值-1稱為調和比，即交于一點O的四直線a、b、c、d被一條不過O的直線截于四點A、B、C、D，定義(abcd)＝(ABCD)，當比值等于-1時稱為調和比，而比值不等于-1時，為非調和比(也稱交比)，非調和比(A，B，C，D)亦可寫成(CA/CB)/(DA/DB)，圖6是四共線點列(ABCD)與四共點線束O(abcd)的關系圖，根據非調和比定理有：

(CBAD)＝(C′B′A′D′)＝λ(λ為任一實數)(1)

公式(1)也可寫成：

(AC/AB)/(DC/DB)＝(A′C′/A′B′)/(D′C′/D′B′)＝λ(2)

如果將共線點A′移動與A點重合；D′點移動至無窮遠點(參見圖7)，根據定理非調和比性質仍然保持不變，則公式(2)可寫成：

(AC/AB)/(DC/DB)＝A′C′/A′B′＝λ(3)

若令：AB＝Z1，AC＝Z2，DC＝Z3，DB＝Z4，λ為總速比。

則公式(3)可寫成二級齒輪速比計算公式，

即：總速比λ＝(Z2/Z1)X(Z4/Z3)＝A′C′/A′B′(4)

此公式為非調和比齒數分配儀提供了設計依據。

發明內容：

本發明的目的是提供一種利用非調和比原理設計、能夠通過簡單操作就能得出齒數分配數值的齒數分配儀及其使用方法。

本發明的技術解決方案是這樣實現的，提供一種用于齒輪設計的非調和比齒數分配儀，主要由兩個滑座、兩個銷槽、一個中心銷、一個平頭銷連接的底尺和兩個擺桿及上連桿構成的平行四連桿機構及通過中心銷在擺桿與上連桿相交處活動連接一個左擺尺和右擺尺組成；在平行四邊形左下、右上的兩個對角上，通過壓板、銷槽、螺釘、沉頭墊將兩個擺桿、一個上連桿、底尺和上滑尺、下滑尺活動連接在一起；在底尺、上滑尺、下滑尺上刻有標尺，在底尺上從左至右刻有0-240的標尺；在上滑尺上從右至左刻有0-220的標尺，在下滑尺上從左至右刻有0-220的標尺，上滑尺右端與銷槽固定連接，上滑尺左端活動安置在壓板、銷槽組成的滑道內；下滑尺左端與銷槽固定連接，右端活動安置在另一組由壓板、銷槽組成的滑道內；擺桿、上連桿和底尺的左端與銷槽活動連接；可繞中心銷轉動的擺桿、上連桿、左擺尺、右擺尺通過中心銷、定位套、螺釘、沉頭墊活動連接；通過小銷槽、小壓板、滑座、壓板將左擺尺、右擺尺和底尺活動連接在一起；小銷槽的銷軸活動安裝在滑座的通孔中；左擺尺、右擺尺活動安裝在小銷槽、小壓板組成的滑道中；底尺活動安裝在滑座、壓板組成的滑道中；能將滑座鎖緊在底尺上的頂絲安裝在滑座上加工的螺孔內；能繞平頭銷的銷軸轉動的擺桿、底尺通過平頭銷、螺釘、沉頭墊活動連接在一起。特征還在于：由擺桿、左擺尺、右擺尺、上連桿構成的四共點線束結構為非調和線束O(abcd)結構，以下滑尺和上滑尺在非調和線束上截得的四共線點列結構為對應的非調和點列(ABCD)結構。

一種非調和比齒數分配儀的使用方法，特征是：首先根據使用需求確定齒輪傳動的總速比，然后，調整滑座至相應的標尺位置，并用頂絲分別將其固定在底尺上，則速比即在底尺上確定；此時轉動擺桿即可在下滑尺和上滑尺上讀出滿足此速比的多組符合要求的齒數分配值，即可選取一組最佳齒數分配數值。

本發明的實施效果是：由于利用非調和比原理設計，通過簡單抽拉操作就能簡單、方便的得出一組最佳齒數分配數值，減少繁雜的人工計算，節省大量時間，提高了齒輪設計的工作效率。

附圖說明：

圖1是本發明實施例非調和比齒數分配儀的結構示意圖

圖2是圖1的E-E剖視圖

圖3是圖1的F-F剖視圖

圖4是圖1的G-G剖視圖

圖5是圖1的H-H剖視圖