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(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CN106870661A(43)申请公布日2017.06.20(21)申请号201710191389.6(22)申请日2017.03.28(71)申请人浙江理工大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2号大街928号(72)发明人陈建能蔡双雷肖达度王恒丰冯开阳(74)专利代理机构杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)33240代理人杜军(51)Int.Cl.F16H7/02(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图3页(54)发明名称圆—椭圆—非圆三轮同步带传动设计方法(57)摘要本发明公开了圆—椭圆—非圆三轮同步带传动设计方法。本发明首先建立同步带主从动轮的节曲线方程,并利用切极坐标理论计算主从动轮传动比;然后计算同步带的周长,根据同步带周长松弛量变化通过迭代算法计算非圆张紧同步带轮自由节曲线,张紧轮为自由节曲线的非圆同步带轮,可以实时补偿传动过程中产生的同步带松弛变化量,克服了传统两轮式非圆带传动不能同时满足非匀速传动和实时张紧的问题;圆主动同步带轮节曲线的半径和椭圆从动同步带轮节曲线的长轴、离心率均为可调量,通过三个量的调节改变圆主动轮节曲线和椭圆从动轮节曲线的形状,满足大中心距的特定非匀速传动要求。CN106870661ACN106870661A权利要求书1/4页1.圆—椭圆—非圆三轮同步带传动设计方法,其特征在于:该方法具体如下:步骤一、根据传动规律确定圆型主动同步带轮节曲线与椭圆从动同步带轮节曲线方程;圆型主动同步带轮为匀速转动的输入构件,为圆型主动同步带轮节曲线的动坐标系x1o1y1中x1轴到静坐标系xo1y中x轴的转角,θ1为p1到动坐标系x1o1y1中x1轴的切角,圆型主动同步带轮的切极坐标方程:p1=r1(1)s=2π×r1(2)式中,p1为圆型主动同步带轮节曲线的切径,r1为圆型主动同步带轮节曲线的半径,s为圆型主动同步带轮节曲线的周长;椭圆从动同步带轮为输出构件,切极坐标方程:p2=a×(1-e2)-a×e2×cos(θ2)(3)式中,p2为椭圆从动同步带轮节曲线的切径,θ2为p2到动坐标系x2o2y2中x2轴的切角,e2为椭圆从动同步带轮节曲线的离心率,a为椭圆从动同步带轮节曲线的长轴;式中,b为椭圆从动同步带轮节曲线的短轴,c为椭圆从动同步带轮节曲线的焦距;c=a×e2(6)步骤二、计算圆型主动同步带轮与椭圆从动同步带轮初始位置的传动比;初始位置,圆型主动同步带轮节曲线的动坐标系x1o1y1中x1轴到静坐标系xo1y中x轴的转角椭圆从动同步带轮节曲线的动坐标系x2o2y2中x2轴到静坐标系xo1y中x轴的转角根据切极坐标理论得:式中,p1(θ12)和p2(θ21)分别为圆型主动同步带轮节曲线与椭圆从动同步带轮节曲线公切线上切点C1、C2对应的切径,p1(θ13)和p3(θ31)分别为圆型主动同步带轮节曲线与张紧同步带轮节曲线公切线上切点C6、C5对应的切径,p2(θ23)和p3(θ32)分别为椭圆从动同步带轮节曲线与张紧同步带轮节曲线公切线上切点C3、C4对应的切径,θ120为圆型主动同步带轮节曲线切径p1(θ12)与椭圆从动同步带轮节曲线切径p2(θ21)到各自动坐标系水平轴的切角初值,θ130为圆型主动同步带轮节曲线切径p1(θ13)与张紧同步带轮节曲线切径p3(θ31)到各自动坐标系水平轴的切角初值,θ230为椭圆从动同步带轮节曲线切径p2(θ23)与张紧同步带轮节曲2CN106870661A权利要求书2/4页线切径p3(θ32)到各自动坐标系水平轴的切角初值,θ12、θ13分别为圆型主动同步带轮节曲线上切点C1、C6对应切径到动坐标系x1o1y1中x1轴的切角,θ21、θ23分别为椭圆从动同步带轮节曲线上切点C2、C3对应切径到动坐标系x2o2y2中x2轴的切角,θ31、θ32分别为张紧同步带轮节曲线上切点C4、C5对应切径到动坐标系x3o3y3中x3轴的切角,L1为圆型主动同步带轮与椭圆从动同步带轮中心距,L2为椭圆从动同步带轮与张紧同步带轮中心距,L3为圆型主动同步带轮与张紧同步带轮中心距;初始位置圆型主动同步带轮与椭圆从动同步带轮传动比为:步骤三、计算圆型主动同步带轮、椭圆从动同步带轮和张紧同步带轮每两轮之间的公切线段长度;初始时刻,设定张紧同步带轮节曲线为给定半径的圆,圆型主动同步带轮与椭圆从动同步带轮两切点之间的公切线段长度T0、椭圆从动同步带轮与张紧同步带轮两切点之间的公切线段长度T1、圆型主动同步带轮与张紧同步带轮两切点之间的公切线段长度T2分别为:式中,p′1(θ120)、p′1(θ130)分别为p1(θ120)、p1(θ130)的一阶微分,p′2(θ120)