[實用新型]一種可變角度傳動的線齒輪機構

有效

• 申請號: 201721757050.X
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN207830466U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 陳揚枝;何超;呂月玲
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: F16H1/02
• 分類號: F16H1/02;F16H57/023
• 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

1.一種可變角度傳動的線齒輪機構，其特征在于，該機構由一對相交軸線齒輪組成傳動副，包括主動輪和從動輪，所述主動輪和從動輪均由輪體和線齒組成，主動輪線齒和從動輪線齒的接觸線按照一對空間共軛曲線嚙合，所述主動輪上的線齒有一條或多條，從動輪上的線齒為具有變角度傳動性質的線齒，在傳動過程中，該機構可調整相交軸線齒輪副的傳動角度，使嚙合點在不同的接觸線上，同時保持傳動比不變，并且傳動平穩。

2.根據權利要求1所述的可變角度傳動的線齒輪機構，其特征在于，所述主動輪線齒和從動輪線齒的接觸線或接觸面中，所述主動輪線齒上的工作面為一條主動輪接觸線，或者為一系列主動輪接觸線構成的一個曲面；從動輪線齒上的工作面由一系列從動輪接觸線構成的。

3.根據權利要求2所述的可變角度傳動的線齒輪機構，其特征在于，所述主動輪線齒和從動輪線齒通過點接觸嚙合，可實現連續的點接觸傳動；在不同的傳動角度時，主動輪接觸線為同一條接觸線，而從動輪接觸線為不同接觸線，即，在不同的傳動角度下，由對應的一對不同的共軛接觸線實現傳動。

4.根據權利要求3所述的可變角度傳動的線齒輪機構，其特征在于，所述主動輪線齒上用于嚙合的主動輪接觸線簡化為圓柱螺旋線；從動輪線齒上為一系列圓錐螺旋線構成的工作面，每個傳動角度對應一條從動輪線齒上的用于嚙合的從動輪接觸線，當改變傳動角度時，從動輪接觸線將發生變化。

5.根據權利要求4所述的可變角度傳動的線齒輪機構，其特征在于，所述主動輪接觸線及從動輪接觸線組成的曲面的方程確定如下：

設O-xyz為空間上任意的固定笛卡爾坐標系，O為O-xyz坐標系原點，x、y、z是O-xyz坐標系的三個坐標軸，笛卡爾坐標系O_p-x_py_pz_p根據坐標系O-xyz位置進行確定，x_pO_pz_p平面與xOz平面在同一平面內，坐標原點O_p到z軸的距離為a，O_p到x軸的距離為b，z軸與z_p軸之間的夾角為(π-θ)，θ為主、從動輪角速度矢量的夾角，0°≤θ≤180°，坐標系O₁-x₁y₁z₁和O₂-x₂y₂z₂分別為固定在主動輪和從動輪上的坐標系，傳動時主動輪和從動輪各自繞著z軸和z_p軸轉動，主動輪與從動輪在起始嚙合點時，坐標系O₁-x₁y₁z₁和O₂-x₂y₂z₂分別與坐標系O-xyz及O_p-x_py_pz_p重合，在任意時刻，原點O₁與O重合，z₁軸與z軸重合，原點O₂與O_p重合，z₂軸與z_p軸重合，主動輪以勻角速度ω₁繞z軸旋轉，主動輪角速度方向為z軸負方向，主動輪繞z軸轉過的角度為從動輪以勻角速度ω₂繞z_p軸旋轉，從動輪角速度方向為z_p軸負方向，從動輪繞z_p軸轉過的角度為則，主動輪接觸線在坐標系O₁-x₁y₁z₁中的方程為：

另外，所述的從動輪接觸線組成的曲面方程如下確定：

1)按給定某角度θ傳動的從動線齒輪的接觸線方程為：

2)對于可變角度傳動的線齒輪副，須增加一個傳動角度參數，此時，由連續變化的從動輪接觸線形成一個工作面，可變角度傳動的從動線齒輪的工作面的曲面方程為：

3)考慮到傳動過程壓力角的影響，增加一個可改善壓力角的參數；此時，可變角度傳動的從動線齒輪的工作面的曲面方程為：

其中t是參數變量，t₁是變角度參數，θ為傳動角度，h為從動接觸面的曲面參數。

6.根據權利要求5所述的可變角度傳動的線齒輪機構，其特征在于，所述主動輪接觸線方程和從動輪接觸線組成的工作面的曲面方程如下確定：

主動輪接觸線方程：

從動輪接觸線組成的工作面的曲面方程：

其中t是參數變量，t₁是變角度參數，i是傳動比，θ為傳動角度，h為從動接觸面的曲面參數。