[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于共軛曲線的凸-凸接觸的對(duì)構(gòu)齒輪

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910403962.4
• 申請(qǐng)日: 2019-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110081148B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳佳豪;陳兵奎;張錄合;黃教鵬;安來(lái)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F16H55/17
• 分類(lèi)號(hào): F16H55/17;F16H55/08
• 代理公司: 北京超成律師事務(wù)所 11646
• 代理人: 韓夢(mèng)嘉

本發(fā)明提供一種基于共軛曲線的凸?凸接觸的對(duì)構(gòu)齒輪，涉及齒輪技術(shù)領(lǐng)域，包括由第一齒輪和第二齒輪組成一對(duì)傳動(dòng)副，第一齒輪和第二齒輪采用凸?凸嚙合點(diǎn)接觸的方式，且第一齒輪的軸線和第二齒輪的軸線相互平行，傳動(dòng)副傳動(dòng)過(guò)程中第一齒輪齒面上的接觸跡線與第二齒輪齒面上的接觸跡線均為圓柱螺旋線。根據(jù)第一齒輪齒面上的接觸跡線與第二齒輪齒面上的接觸跡線的方程式推導(dǎo)得出第一齒輪和第二齒輪的齒面方程式，繼而提供一種基于共軛曲線的凸?凸接觸的對(duì)構(gòu)齒輪，以解決現(xiàn)有技術(shù)中齒輪副接觸面形式單一，無(wú)法滿足齒輪副多樣化需求的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及齒輪技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種基于共軛曲線的凸-凸接觸的對(duì)構(gòu)齒輪。

背景技術(shù)

齒輪傳動(dòng)作為一種最常見(jiàn)的傳動(dòng)形式，其核心的組件就是齒輪，關(guān)于齒輪的研究早在上個(gè)世紀(jì)末就已經(jīng)開(kāi)始了，因此對(duì)其的研究設(shè)計(jì)具有十分重要的意義和實(shí)用價(jià)值。發(fā)展到今天，高性能齒輪傳動(dòng)元件的設(shè)計(jì)越來(lái)越受到人們的重視，因?yàn)槠淇梢杂行У奶岣啐X輪的轉(zhuǎn)速、承載能力、可靠性和壽命等關(guān)鍵技術(shù)特征。

最常見(jiàn)的齒輪一般為漸開(kāi)線齒形的齒輪和圓弧齒形的齒輪，隨著科技的發(fā)展和生產(chǎn)的需要，在漸開(kāi)線齒形的齒輪得到了長(zhǎng)足發(fā)展的同時(shí)，圓弧齒形齒輪的研究也取得了較大的進(jìn)步。但是現(xiàn)有齒輪中，齒輪副接觸面的形式單一，多為凸-凹單點(diǎn)接觸、凸-凹多點(diǎn)接觸或者凸-凸線接觸，難以滿足齒輪副的多樣化需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于共軛曲線的凸-凸接觸的對(duì)構(gòu)齒輪，以解決現(xiàn)有技術(shù)中齒輪副接觸面形式單一，無(wú)法滿足齒輪副多樣化需求的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實(shí)施例的一方面，提供一種基于共軛曲線的凸-凸接觸的對(duì)構(gòu)齒輪，包括由第一齒輪和第二齒輪組成一對(duì)傳動(dòng)副，第一齒輪和第二齒輪采用凸-凸嚙合點(diǎn)接觸的方式，且第一齒輪的軸線和第二齒輪的軸線相互平行，傳動(dòng)副傳動(dòng)過(guò)程中第一齒輪齒面上的接觸跡線(Г₁)與第二齒輪齒面上的接觸跡線(Г₂)均為圓柱螺旋線；以第一齒輪齒面上的接觸跡線(Г₁)為參考線，其參數(shù)方程式為：式中t為空間曲線的參數(shù)，參數(shù)t的取值范圍為齒面上接觸跡線的參數(shù)范圍；

第二齒輪齒面上的接觸跡線(Г₂)的方程式為：式中為第一齒輪的轉(zhuǎn)角參數(shù)，i₂₁為第一齒輪與第二齒輪的傳動(dòng)比，a為第一齒輪與第二齒輪軸線之間的距離，u為主法矢系數(shù)，v為副法矢系數(shù)，為第一齒輪齒面上接觸跡線的主法矢在y軸方向的分量，為第一齒輪齒面上接觸跡線的副法矢在y軸方向的分量，為第一齒輪齒面上接觸跡線的主法矢在x軸方向的分量，為第一齒輪齒面上接觸跡線的副法矢在x軸方向的分量，

第一齒輪和第二齒輪的齒面方程式為：式中d_l為齒面上接觸跡線等距距離，分別為齒面上接觸跡線的單位法矢量在x，y，z上的投影，θ為空間圓柱螺旋線參變量，α，為球面參數(shù)，取值范圍是0≤α≤2π，r_α，r_θ分別表示球面族方程對(duì)a，φ，θ的一次偏導(dǎo)，當(dāng)l＝1為第一齒輪的齒面方程，當(dāng)l＝2為第二齒輪的齒面方程。

進(jìn)一步的，第一齒輪齒面上的接觸跡線(Г₁)的方程式為：式中R為接觸曲線所在的圓柱半徑，θ為空間圓柱螺旋線參變量，p為螺旋參數(shù)。

進(jìn)一步的，第一齒輪的齒面方程(∑₁)式為：式中d₁為第一齒輪齒面上的接觸跡線的等距距離。

進(jìn)一步的，第二齒輪齒面上的接觸跡線(Г₂)的方程式為：式中

進(jìn)一步的，第二齒輪的齒面方程(∑₂)式為：

式中p2＝d₂＝d₁，d₂為第二齒輪齒面上的接觸跡線的等距距離。