[發明專利]一種非垂直交錯軸齒輪及其建模方法

在審

• 申請號: 202011521626.9
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN114645930A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 韋幫潔
• 申請（專利權）人: 韋幫潔
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17;F16H55/08;G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

本發明涉及一種非垂直交錯軸齒輪及其建模方法，非垂直交錯軸齒輪包括相互嚙合的第一直錐齒輪和第二直錐齒輪，其中，第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的轉動軸不相交，第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的轉動軸既不平行也不垂直，第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的齒向線均為直線。本發明構建的非垂直交錯軸雙曲面直錐齒輪三維造型為研究非垂直交錯軸雙曲面直錐齒輪的加工提供了實物依據，可以作為齒輪減速器的傳遞齒輪使用，傳遞任意位置關系的原動機和執行機構的轉動及變速。

技術領域

本發明涉及齒輪制造技術領域，尤其涉及一種非垂直交錯軸齒輪及其建模方法。

背景技術

目前使用的齒輪變速器，兩齒輪軸或是平行，或是垂直。這就要求原動機和執行機構必須符合特定的位置關系。如果原動機和執行機構的轉動軸不平行，不相交，也不垂直，而是一般的任意關系，目前尚無齒輪裝配成齒輪傳動裝置傳送旋轉運動，實現變速或換向。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種非垂直交錯軸齒輪及其建模方法。

具體方案如下：

一種非垂直交錯軸齒輪，包括相互嚙合的第一直錐齒輪和第二直錐齒輪，其中，第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的轉動軸不相交，第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的轉動軸既不平行也不垂直，第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的齒向線均為直線。

一種非垂直交錯軸齒輪建模方法，包括以下步驟：

S1：計算第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的齒向線方程；

S2：計算第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的齒廓線方程；

S3：根據第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的齒向線方程和第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的齒廓線方程分別通過三維軟件創建第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的模型并裝配。

進一步的，齒向線方程根據第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的轉動軸之間的最近距離、第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的齒數、第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的轉動軸的空間夾角和齒向線的長度進行計算。

進一步的，第一直錐齒輪的齒向線方程的計算公式為：

第二直錐齒輪的齒向線方程的計算公式為：

其中，x₁,y₁分別表示第一直錐齒輪的齒向線上點的坐標，x₂,y₂分別表示第二直錐齒輪的齒向線上點的坐標，w₁和w₂分別表示第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的轉動軸，a表示第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的轉動軸之間的最近距離，z₁和z₂分別表示第一直錐齒輪和第二直錐齒輪的齒數，Σ表示w₁和w₂的空間夾角，t表示齒向線的長度。

進一步的，第一直錐齒輪的齒廓線方程為：

其中，中間變量Q_1x、Q_1y和Q_1w的計算公式為：

第二直錐齒輪的齒廓線方程為：

其中，中間變量Q_2x、Q_2y和Q_2w的計算公式為：