[發(fā)明專利]準雙曲面齒輪設計方法及準雙曲面齒輪有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200980128514.2 | 申請日： | 2009-07-16 |
| 公開（公告）號： | CN102099598A | 公開（公告）日： | 2011-06-15 |
| 發(fā)明（設計）人： | 青山隆之;稻垣瑞穗;須浪清一;本多捷;柴田好克;宮村宏美 | 申請（專利權(quán)）人： | 株式會社豐田中央研究所;豐田自動車株式會社 |
| 主分類號： | F16H1/12 | 分類號： | F16H1/12;F16H55/08 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 魏金霞;楊獻智 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 雙曲面 齒輪 設計 方法 | ||
1.一種設計準雙曲面齒輪的方法，所述準雙曲面齒輪包括一對齒輪，所述一對齒輪包括第一齒輪和第二齒輪，所述方法包括：
(a)設定準雙曲面齒輪的軸交角∑、偏置距E、以及傳動比io；
(b)基于所述軸交角∑、所述偏置距E、以及所述傳動比io來計算作為所述第一齒輪和所述第二齒輪的相對角速度的軸線的瞬時軸線S、相對于所述第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線和所述第二齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線的公垂線vc、所述瞬時軸線S與所述公垂線vc之間的交點Cs、以及所述瞬時軸線S相對于所述第二齒輪的所述旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜角Γs，以確定用于規(guī)格的計算的坐標系C1、C2和Cs；
(c)設定三個變量，所述三個變量包括所述第一齒輪的分度圓半徑R1w和所述第二齒輪的分度圓半徑R2w中的一個、所述第一齒輪的螺旋角ψpw和所述第二齒輪的螺旋角ψgw中的一個、以及所述第一齒輪的節(jié)錐角γpw和所述第二齒輪的節(jié)錐角Γgw中的一個；
(d)基于在步驟(c)中設定的所述三個變量，計算設計基準點Pw和在步驟(c)中未設定的另外三個變量，所述設計基準點Pw是所述第一齒輪和所述第二齒輪的節(jié)錐的公共接觸點；
(e)設定所述第二齒輪的工作側(cè)齒面的接觸法線gwD；
(f)設定所述第二齒輪的非工作側(cè)齒面的接觸法線gwC；以及
(g)基于所述設計基準點Pw、在步驟(c)中設定的所述三個變量、所述第二齒輪的所述工作側(cè)齒面的所述接觸法線gwD、以及所述第二齒輪的所述非工作側(cè)齒面的所述接觸法線gwC來計算所述準雙曲面齒輪的規(guī)格。
2.一種設計準雙曲面齒輪的方法，所述準雙曲面齒輪包括一對齒輪，所述一對齒輪包括第一齒輪和第二齒輪，所述方法包括：
(a)設定準雙曲面齒輪的軸交角∑、偏置距E、以及傳動比io；
(b)基于所述軸交角∑、所述偏置距E、以及所述傳動比io來計算作為所述第一齒輪和所述第二齒輪的相對角速度的軸線的瞬時軸線S、相對于所述第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線和所述第二齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線的公垂線vc、所述瞬時軸線S與所述公垂線vc之間的交點Cs、以及所述瞬時軸線S相對于所述第二齒輪的所述旋轉(zhuǎn)軸線的傾斜角Γs，以確定用于規(guī)格的計算的坐標系C1、C2和Cs；
(c)設定三個變量，所述三個變量包括所述第一齒輪的分度圓半徑R1w和所述第二齒輪的分度圓半徑R2w中的一個、所述第一齒輪的螺旋角ψpw和所述第二齒輪的螺旋角ψgw中的一個、以及所述第一齒輪的節(jié)錐角γpw和所述第二齒輪的節(jié)錐角Γgw中的一個；
(d)基于在步驟(c)中設定的所述三個變量，計算設計基準點Pw和在步驟(c)中未設定的另外三個變量，所述設計基準點Pw是所述第一齒輪和所述第二齒輪的節(jié)錐的公共接觸點；
(e)計算經(jīng)過所述設計基準點Pw且平行于所述瞬時軸線S的節(jié)錐母線Lpw；
(f)設定所述第二齒輪的內(nèi)圓半徑R2t和外圓半徑R2h；
(g)設定所述第二齒輪的工作側(cè)齒面的接觸法線gwD；
(h)計算基準平面SH與所述接觸法線gwD之間的交點P0D以及所述交點P0D繞齒輪軸線的半徑R20D，所述基準平面SH是正交于所述公垂線vc并經(jīng)過所述交點Cs的平面；
(i)計算作為由所述節(jié)錐母線Lpw和所述接觸法線gwD限定的平面的作用面SwD相對于所述公垂線vc的傾斜角所述接觸法線gwD在所述作用面SwD上的相對于所述瞬時軸線S的傾斜角ψsw0D、以及所述接觸法線gwD上的一個齒距PgwD；
(j)設定臨時第二齒輪節(jié)錐角Γgcone，并基于所述內(nèi)圓半徑R2t和所述外圓半徑R2h計算所述工作側(cè)齒面的接觸率mfconeD；
(k)設定所述第二齒輪的非工作側(cè)齒面的接觸法線gwC；
(l)計算作為正交于所述公垂線vc并經(jīng)過所述交點Cs的平面的所述基準平面SH與所述接觸法線gwC之間的交點P0C以及所述交點P0C繞所述齒輪軸線的半徑R20C；
(m)計算作為由所述節(jié)錐母線Lpw和所述接觸法線gwC限定的平面的作用面SwC相對于所述公垂線vc的傾斜角所述接觸法線gwC在所述作用面SwC上的相對于所述瞬時軸線S的傾斜角ψsw0C、以及所述接觸法線gwC上的一個齒距PgwC；
(n)設定臨時第二齒輪節(jié)錐角Γgcone，并基于所述內(nèi)圓半徑R2t和所述外圓半徑R2h計算所述非工作側(cè)齒面的接觸率mfconeC；
(o)對所述工作側(cè)齒面的接觸率mfconeD和所述非工作側(cè)齒面的接觸率mfconeC進行比較，并判斷這些接觸率是否為預定值；
(p)當所述工作側(cè)的接觸率和所述非工作側(cè)的接觸率為所述預定值時，以在步驟(c)或步驟(d)中獲得的所述第二齒輪節(jié)錐角Γgw代替所述臨時第二齒輪節(jié)錐角Γgcone；
(q)當所述工作側(cè)的接觸率和所述非工作側(cè)的接觸率不是所述預定值時，改變所述臨時第二齒輪節(jié)錐角Γgcone并從步驟(g)重新執(zhí)行；
(r)基于所述第一齒輪的分度圓半徑R1w和所述第二齒輪的分度圓半徑R2w中的在步驟(c)中設定的一個、所述第一齒輪的螺旋角ψpw和所述第二齒輪的螺旋角ψgw中的在步驟(c)中設定的一個、以及在步驟(p)中被替換的所述第二齒輪節(jié)錐角Γgw，重新確定：所述設計基準點Pw；未在步驟(c)中設定的所述第一齒輪的分度圓半徑R1w和所述第二齒輪的分度圓半徑R2w中的另一個；未在步驟(c)中設定的所述第一齒輪的螺旋角ψpw和所述第二齒輪的螺旋角ψgw中的另一個；以及所述第一齒輪節(jié)錐角γpw；以及
(s)基于在步驟(c)中設定的規(guī)格、在步驟(r)中重新確定的規(guī)格、所述第二齒輪的所述工作側(cè)齒面的所述接觸法線gwD、以及所述第二齒輪的所述非工作側(cè)齒面的所述接觸法線gwC來計算所述準雙曲面齒輪的規(guī)格。
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