[實用新型]分段變形橢圓齒輪

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220537326.4
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN202833950U
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉有余;余鵬程
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工程大學(xué)
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于傳動裝置領(lǐng)域，尤其是用于以可變速比傳送旋轉(zhuǎn)運動或用于使旋轉(zhuǎn)運動換向的齒輪傳動裝置，涉及節(jié)曲線為分段變形橢圓的非圓齒輪。

背景技術(shù)

非圓齒輪與其它能得到非勻速比的機構(gòu)相比，綜合了圓齒輪和凸輪機構(gòu)的優(yōu)點，易于實現(xiàn)變速傳動，可按運動要求進行精確的設(shè)計和制造，運動精度高，與其它機構(gòu)組合還可實現(xiàn)擺動、振蕩及間歇等各種復(fù)雜運動。目前非圓齒輪節(jié)曲線有兩類：其一為具有自由形狀，難以用代數(shù)方程進行刻劃；其二為具有典型形狀，如橢圓齒輪、變形橢圓齒輪和高階橢圓齒輪。?

《農(nóng)業(yè)機械學(xué)報》的《變形橢圓齒輪分插機構(gòu)運動分析與優(yōu)化》一文給出變形橢圓齒輪的定義：將2個階數(shù)不同的橢圓組成連續(xù)封閉的曲線。其模型如下。

為半長軸；為偏心率；為前段變形系數(shù)；為后段變形系數(shù)；為極角；為前段極徑；為后段極徑。和滿足下式。

中國專利CN201010225969.0公開了一種步行式插秧機的變形橢圓—圓柱齒輪后插旋轉(zhuǎn)式分插機構(gòu)，能夠較好實現(xiàn)傳動比不對稱性的傳動要求。

變形橢圓齒輪由于變形段數(shù)較少，仍屬典型形狀非圓齒輪，不能取代自由節(jié)曲線非圓齒輪。目前所述兩類非圓齒輪在形式上尚未統(tǒng)一，各自的研究成果難以互用；特別是自由節(jié)曲線非圓齒輪，形狀各異，給標準化制訂和標準化設(shè)計帶來難以克服的困難。在眾多實際應(yīng)用中，非圓齒輪傳動比函數(shù)可以局部變動調(diào)整，即其節(jié)曲線可在一定范圍內(nèi)進行整合，導(dǎo)致傳動比的微變不影響機構(gòu)整體功能和性能。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種節(jié)曲線為分段變形橢圓的非圓齒輪，即用分段變形橢圓齒輪構(gòu)造自由節(jié)曲線非圓齒輪，實現(xiàn)兩類齒輪的統(tǒng)一。

本實用新型的分段變形橢圓齒輪，包括輪齒、齒槽、輪轂，輪齒及齒槽排列位置由齒輪節(jié)曲線確定，所述節(jié)曲線由N段構(gòu)成，N為正整數(shù)，每段節(jié)曲線均為變形橢圓；N段節(jié)曲線首尾相接，連接處曲線光滑相切。所述分段變形橢圓齒輪可實現(xiàn)自由節(jié)曲線非圓齒輪的標準化。

所述的分段變形橢圓齒輪，N段節(jié)曲線對應(yīng)的極角之和為，曲線封合。節(jié)曲線方程如下。

為分段數(shù)；，為段序號；為段極徑；為段變形系數(shù)，需滿足：。

所述的分段變形橢圓齒輪，輪齒排列方向可以與齒輪軸線平行，構(gòu)成分段變形橢圓直齒輪，可替代自由節(jié)曲線非圓直齒輪。

所述的分段變形橢圓齒輪，輪齒排列方向可以與齒輪軸線傾斜一定角度，構(gòu)成分段變形橢圓斜齒輪，可替代自由節(jié)曲線非圓斜齒輪。

本實用新型的有益效果是：本實用新型的分段變形橢圓齒輪節(jié)曲線每段均為變形橢圓，通過調(diào)整所述參數(shù)、、及，可在誤差允許范圍內(nèi)逼近自由節(jié)曲線，將自由節(jié)曲線非圓曲線轉(zhuǎn)化為分段變形橢圓齒輪，統(tǒng)一了兩類非圓齒輪；所述參數(shù)、、及采用十進制等比數(shù)列構(gòu)成優(yōu)先數(shù)系，可實現(xiàn)非圓齒輪的標準化；采用變形橢圓插補算法的數(shù)控機床能實現(xiàn)高速高精加工所述分段變形橢圓齒輪。

附圖說明????

圖1為本實用新型分段變形橢圓齒輪節(jié)曲線構(gòu)造方法示意圖；

圖2為本實用新型三段變形橢圓齒輪實施例節(jié)曲線示意圖；

圖3為本實用新型三段變形橢圓齒輪實施例端面示意圖；

圖4為本實用新型三段變形橢圓直齒輪實施例示意圖；

圖5為本實用新型三段變形橢圓斜齒輪實施例示意圖；

圖6為本實用新型四段變形橢圓齒輪實施例節(jié)曲線示意圖；

圖7為本實用新型四段變形橢圓齒輪實施例端面示意圖；

圖8為本實用新型四段變形橢圓直齒輪實施例示意圖；

圖9為本實用新型四段變形橢圓斜齒輪實施例示意圖；

圖10為本實用新型五段變形橢圓齒輪實施例節(jié)曲線示意圖；

圖11為本實用新型五段變形橢圓齒輪實施例端面示意圖；

圖12為本實用新型五段變形橢圓直齒輪實施例示意圖；

圖13為本實用新型五段變形橢圓斜齒輪實施例示意圖。

具體實施方式???

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。?

實施例一

本實施例為三段變形橢圓齒輪，節(jié)曲線特征參數(shù)為：=150，=0.1，=3，=1.6，=2.0，=0.53。參見附圖1，示意了本實用新型齒輪節(jié)曲線構(gòu)造方法，將節(jié)曲線在極角內(nèi)分為N段進行變形，如第一段11極角為，第段1j極角為，各段變形系數(shù)滿足：。

因此，，即變形橢圓齒輪節(jié)曲線為封閉曲線。