一种高强度大传动比线齿轮传动机构及其设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107524757A(43)申请公布日2017.12.29(21)申请号201710961166.3(22)申请日2017.10.13(71)申请人常州信息职业技术学院地址213164江苏省常州市武进区大学城内鸣新中路2号(72)发明人孙磊厚叶锋吴振明储岩刘光新(74)专利代理机构南京正联知识产权代理有限公司32243代理人朱晓凯(51)Int.Cl.F16H1/18(2006.01)F16H55/08(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种高强度大传动比线齿轮传动机构及其设计方法(57)摘要本发明涉及线齿轮传动领域，具体是涉及一种高强度大传动比线齿轮传动机构，包括主动轮、从动轮和电机，所述主动轮包括主动线齿、主动线齿加强筋支撑体和主动轮基体，所述主动轮基体右侧由联轴器固定连接在电机的动力输出轴上，所述主动轮基体左侧中心一体设有主动线齿加强筋支撑体，所述主动线齿加强筋支撑体的外圈与主动轮基体左侧立面上围绕圆周一体均匀设有多个主动线齿，所述主动轮一侧啮合有从动轮，所述从动轮包括从动线齿、从动线齿加强筋支撑体和从动轮基体。本发明还提出了一种高强度大传动比线齿轮传动机构的设计方法，本发明传递扭矩大、传动比大、体积小，结构简单，科学合理，制作成本低，使用效果好，适合推广使用。CN107524757ACN107524757A权利要求书1/2页1.一种高强度大传动比线齿轮传动机构，包括主动轮(9)、从动轮(10)和电机(7)，其特征在于，所述主动轮(9)包括主动线齿(1)、主动线齿加强筋支撑体(2)和主动轮基体(3)，所述主动轮基体(3)右侧由联轴器(8)固定连接在电机(7)的动力输出轴上，所述主动轮基体(3)左侧中心一体设有主动线齿加强筋支撑体(2)，所述主动线齿加强筋支撑体(2)的外圈与主动轮基体(3)左侧立面上围绕圆周一体均匀设有多个主动线齿(1)，所述主动轮(9)一侧啮合有从动轮(10)，所述从动轮(10)包括从动线齿(4)、从动线齿加强筋支撑体(5)和从动轮基体(6)，所述从动轮基体(6)外圈一体设有从动线齿加强筋支撑体(5)，所述从动轮基体(6)外圈上与从动线齿加强筋支撑体(5)一侧立面围绕圆周一体均匀设有多个从动线齿(4)，所述从动线齿(4)与主动线齿(1)啮合在一起，所述从动轮基体(6)中心设有安装孔(601)。2.根据权利要求1所述的高强度大传动比线齿轮传动机构，其特征在于，所述主动线齿(1)为螺旋线形状，其截面形状为半圆和矩形结构。3.根据权利要求1所述的高强度大传动比线齿轮传动机构，其特征在于，所述从动线齿(4)为空间曲线圆柱体，其截面形状为半圆和矩形结构，并且从动线齿(4)的曲线与主动线齿(1)的曲线为空间共轭曲线。4.根据权利要求1所述的高强度大传动比线齿轮传动机构，其特征在于，所述主动轮(9)和从动轮(10)的材料采用45钢。5.根据权利要求1所述的高强度大传动比线齿轮传动机构，其特征在于，所述主动轮(9)和从动轮(10)设有(o-x,y,z)及(op-xp,yp,zp)两个空间坐标系，两个空间坐标系分别设有o、op两个坐标系原点，(o-x,y,z)空间坐标系设有z轴、x轴，(op-xp,yp,zp)空间坐标系设有zp轴、xp轴，所述z轴与主动轮基体(3)的回转轴线重合，所述zp轴与从动轮基体(6)的回转轴线重合,所述z轴和zp轴之间的夹角为0～180°，所述z轴与xp轴的间距为a，所述x轴与zp的间距为b，所述间距a不超过主动轮基体(3)直径，所述间距b不超过从动轮基体(6)直径，所述主动轮基体(3)以角速度ω1绕z轴旋转，所述从动轮基体(6)以角速度ω2绕zp轴旋转。6.一种高强度大传动比线齿轮传动机构的设计方法，其特征在于，设计方法的设计步骤如下：①、根据线齿轮传动的扭矩T和使用需求，选择线齿轮的材料，并确定材料参数，包括弹性模量E，屈服强度σs；②、设定主动线齿的线齿螺旋线半径m、螺旋线导程p、传动比i、中心距a、b，主动线齿(1)齿数n1，从动线齿(4)齿数n2，主动线齿(1)、从动线齿(4)直径D10、D20，主动轮(9)、从动轮(10)的转轴夹角θ12；③、通过空间曲线啮合方程公式，计算出主动线齿(1)、从动线齿(4)的空间曲线方程：2CN107524757A权利要求书2/2页其中：ω1、ω2分别为主动轮(9)与从动轮(10)的角速度，φ1、φ2分别为主动轮(9)与从动轮(10)的旋转角度，x1、y1、z1为主动线齿(1)曲线方程，x2、y2、z2为从动线齿(4)曲线方程，β1为主动线齿(1)、从动线齿(4)啮合点M的主法失，即④、确定主动线齿(1)与从动