[發明專利]一種斜交齒輪機構

有效

• 申請號: 201010105902.3
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN101782129A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 陳揚枝;陳禎;傅小燕;丁江
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F16H1/12
• 分類號: F16H1/12;F16H55/17;F16H55/22
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種斜交齒輪機構，該機構由主動輪和從動輪組成傳動副，其特征在于主動輪和從動輪的軸線在以任意角度交叉，主動輪連接輸入軸，從動輪連接被驅動裝置轉動軸，通過主動鉤桿與從動輪鉤桿之間的連續嚙合作用實現傳動，所述任意角度不等于90°；所述主動鉤桿為空間螺旋線形狀，從動鉤桿的中心空間曲線與主動鉤桿的中心空間曲線共軛；其中，所述的從動鉤桿的中心空間曲線與主動鉤桿的中心空間曲線形狀由如下方法確定：在o-x，y，z及o_p-x_p，y_p，z_p兩個空間坐標系中，Z軸與主動輪的回轉軸線重合，Z_P軸與從動輪的回轉軸線重合，xoz與x_po_pz_p在同一平面，平面x_po_py_p與平面xoy之間的夾角為θ，0°＜θ＜180°；O_P點到z軸的距離為a，到x軸的距離為b，坐標系o-x，y，z與主動輪固聯，坐標系o₂-x₂，y₂，z₂與從動輪固聯，在起始位置它們分別與坐標系o-x，y，z及o_p-x_p，y_p，z_p重合，主動輪以勻角速度ω₁繞z軸旋轉，從動輪以勻角速度ω₂繞Z_P軸旋轉，從起始位置經一段時間后，坐標系o₁-x₁，y₁，z₁及o₂-x₂，y₂，z₂運動，此時主動輪繞z軸轉過φ₁角，從動輪繞Z_P軸轉過φ₂角；

則主動鉤桿和從動輪鉤桿中心線空間曲線方程表示為：

其中式：?

是空間共軛曲線的嚙合方程；

r₁＝x₁(t)i₁+y₁(t)j₁+z₁(t)k₁為主動鉤桿中心線的徑矢表達式；為主動鉤桿中心線的空間曲線方程表達式；t為參變量，且-π＜t，t的終點值由空間共軛曲線的嚙合方程式確定；

β₁為嚙合點M的單位主法矢，即，β₁＝β_x1i₁+β_y1j₁+β_z1k₁，i₁，j₁，k₁分別為x₁，y₁，z₁各坐標軸單位矢量β_x1，β_y1，β_z1分別為單位主法矢β₁在x₁，y₁，z₁各坐標軸分量的大小，

其中：

r₁為主動鉤桿中心線的徑矢，s為中心線曲線弧長；

與主動鉤桿空間曲線共軛的從動輪鉤桿的空間曲線方程為：

式中：

θ-主、從動輪軸線夾角的補角，范圍為0°-180°；?

a，b-O_P點到z軸的距離為a，a＞0；O_P到在x軸的距離為b，b＞0；

ω₁，ω₂-主動輪與從動輪轉動的角速度；

i₂₁-主動輪與從動輪的傳動比，即主動鉤桿數量與從動輪鉤桿數量之比；

D-為主從動鉤桿直徑；

當確定主動鉤桿中心線方程和a，b，D，i₂₁，θ的值時，與之共軛的從動鉤桿的中心線方程隨之確定，主動輪和從動輪的形狀也確定，從而得到斜交齒輪傳動機構。