[實(shí)用新型]一種可變角度傳動(dòng)的線齒輪機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721757050.X
• 申請(qǐng)日: 2017-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN207830466U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳揚(yáng)枝;何超;呂月玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H1/02
• 分類號(hào): F16H1/02;F16H57/023
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本實(shí)用新型公開了一種可變角度傳動(dòng)的線齒輪機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由一對(duì)相交軸線齒輪組成傳動(dòng)副，包括主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪和從動(dòng)輪均由輪體和線齒組成，主動(dòng)輪線齒和從動(dòng)輪線齒的接觸線按照一對(duì)空間共軛曲線嚙合，所述主動(dòng)輪上的線齒有一條或多條，從動(dòng)輪上的線齒為具有變角度傳動(dòng)性質(zhì)的線齒，在傳動(dòng)過程中，該機(jī)構(gòu)可調(diào)整相交軸線齒輪副的傳動(dòng)角度，使嚙合點(diǎn)在不同的接觸線上，同時(shí)保持傳動(dòng)比不變，并且傳動(dòng)平穩(wěn)。本實(shí)用新型的主動(dòng)線齒輪和從動(dòng)線齒輪的接觸線在不同的傳動(dòng)角度下是不同的，不同的嚙合線可以讓齒輪機(jī)構(gòu)具有相同的傳動(dòng)比，可以實(shí)現(xiàn)兩軸之間無級(jí)變角度、定傳動(dòng)比傳動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于空間共軛曲線嚙合的、可變角度傳動(dòng)的線齒輪機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

在兩個(gè)軸之間的增速或減速傳動(dòng)中，能實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)角度可變的齒輪稱為可變角度傳動(dòng)齒輪。可變角度傳動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)主要運(yùn)用于有特殊要求的傳動(dòng)場(chǎng)合，如方向自適應(yīng)發(fā)電機(jī)、變角度剃須刀，潛水器方向控制等方面。

目前用于變角度傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)主要有聯(lián)軸器和軟軸。聯(lián)軸器可以實(shí)現(xiàn)兩軸之間變角度傳動(dòng)的功能；萬向聯(lián)軸器的兩端連接的軸可以獲得變角度傳動(dòng)。軟軸變角度傳動(dòng)是因?yàn)檩S的材料決定的，軸的材料柔軟，容易扭曲，扭曲后，軟軸的傳動(dòng)角度發(fā)生了改變。

線齒輪是一種運(yùn)用空間曲線嚙合理論代替?zhèn)鹘y(tǒng)空間曲面嚙合理論的新型齒輪，主要運(yùn)用于微小傳動(dòng)領(lǐng)域，具有尺寸小，傳動(dòng)比大，制造方便等優(yōu)點(diǎn)。線齒輪目前可以運(yùn)用于垂直軸、相交軸和交錯(cuò)軸上的傳動(dòng)，并且其設(shè)計(jì)方程、重合度、強(qiáng)度準(zhǔn)則、微小變速器和制造領(lǐng)域等研究已經(jīng)趨于完善。

在尺度受限的微小機(jī)械裝置中，有時(shí)有改變傳動(dòng)角度的傳動(dòng)要求，這難以用控制的方式實(shí)現(xiàn)，而傳統(tǒng)聯(lián)軸器又不適用于微小尺度，軟軸缺乏一定的可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型在線齒輪理論基礎(chǔ)之上，給出具有穩(wěn)定地可變角度傳動(dòng)的線齒輪副的設(shè)計(jì)方案，用該方法設(shè)計(jì)的線齒輪副機(jī)構(gòu)可以提供穩(wěn)定的可變角度傳動(dòng)。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下。

一種可變角度傳動(dòng)的線齒輪機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)由一對(duì)相交軸線齒輪組成傳動(dòng)副，包括主動(dòng)輪和從動(dòng)輪，所述主動(dòng)輪和從動(dòng)輪均由輪體和線齒組成，主動(dòng)輪線齒和從動(dòng)輪線齒的接觸線按照一對(duì)空間共軛曲線嚙合，所述主動(dòng)輪上的線齒有一條或多條，從動(dòng)輪上的線齒為具有變角度傳動(dòng)性質(zhì)的線齒，在傳動(dòng)過程中，該機(jī)構(gòu)可調(diào)整相交軸線齒輪副的傳動(dòng)角度，使嚙合點(diǎn)在不同的接觸線上，同時(shí)保持傳動(dòng)比不變，并且傳動(dòng)平穩(wěn)。

優(yōu)選地，所述主動(dòng)輪線齒和從動(dòng)輪線齒的接觸線或接觸面中，所述主動(dòng)輪線齒上的工作面為一條主動(dòng)輪接觸線，或者為一系列主動(dòng)輪接觸線構(gòu)成的一個(gè)曲面；從動(dòng)輪線齒上的工作面由一系列從動(dòng)輪接觸線構(gòu)成的。

優(yōu)選地，所述主動(dòng)輪線齒和從動(dòng)輪線齒通過點(diǎn)接觸嚙合，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的點(diǎn)接觸傳動(dòng)；在不同的傳動(dòng)角度時(shí)，主動(dòng)輪接觸線為同一條接觸線，而從動(dòng)輪接觸線為不同接觸線，即，在不同的傳動(dòng)角度下，由對(duì)應(yīng)的一對(duì)不同的共軛接觸線實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。

優(yōu)選地，所述主動(dòng)輪線齒上用于嚙合的主動(dòng)輪接觸線簡(jiǎn)化為圓柱螺旋線；從動(dòng)輪線齒上為一系列圓錐螺旋線構(gòu)成的工作面，每個(gè)傳動(dòng)角度對(duì)應(yīng)一條從動(dòng)輪線齒上的用于嚙合的從動(dòng)輪接觸線，當(dāng)改變傳動(dòng)角度時(shí)，從動(dòng)輪接觸線將發(fā)生變化。

優(yōu)選地，所述主動(dòng)輪接觸線及從動(dòng)輪接觸線組成的曲面的方程確定如下：