准双曲面齿轮副的设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101982673A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101982673A(43)申请公布日2011.03.02(21)申请号201010530866.5(22)申请日2010.11.04(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人彭福华张学成杨兆军蔡森叶(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人齐安全(51)Int.Cl.F16H1/18(2006.01)F16H55/08(2006.01)F16H55/17(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图4页(54)发明名称准双曲面齿轮副的设计方法(57)摘要本发明公开了一种准双曲面齿轮副的设计方法，旨在克服现有技术设计准双曲面齿轮副较困难的问题。准双曲面齿轮副的设计方法包括如下步骤：1.以平面为大轮齿面的准双曲面齿轮传动形成原理；2.大轮齿面形状几何技术参数的确定；3.小轮齿面形状几何技术参数的确定；4.所述的齿轮参数是按照大轮右旋、小轮左旋的，当大轮为左旋、小轮为右旋时，所述的参数中涉及到y轴的参数都取为相反数即成。所述的大轮齿面形状几何技术参数的确定包括：表征大轮齿面形状的几何参数的定义、M点坐标、矢量的分量表达式、求解齿形单位矢量求解齿形单位矢量一侧齿面∑2的法矢量一侧齿面∑2的方程式、另侧齿面∑1的方程式、齿面∑1θ的方程式与阵列形成齿轮的轮齿步骤。CN10982673ACCNN110198267301982675A权利要求书1/2页1.一种准双曲面齿轮副的设计方法，其特征在于，所述的准双曲面齿轮副的设计方法包括如下步骤：1)以平面为大轮齿面的准双曲面齿轮传动形成原理(1)若干个与圆锥轴线夹角为φ的平面按一定规则分布在圆锥面上，其中0°＜φ＜90°，形成以平面作为齿面的大轮，大轮由N个V形槽和N个V形齿组成，N取大于12的自然数；(2)以大轮齿面即平面作为产形面，按照Olivier第二法包络形成小轮齿面，构成一对共轭齿面，形成螺旋锥齿轮传动副；(3)将大轮与小轮布置成空间相错，大轮与小轮偏距为E，形成相错轴齿轮传动即准双曲面齿轮传动；2)大轮齿面形状几何技术参数的确定(1)表征大轮齿面形状的几何参数的定义建立坐标系O-XYZ，大轮的轴线与Z轴重合，设大轮齿面中点M，它位于齿轮的节锥上，过点M作Z轴的垂线定义为X轴，两轴交点为坐标原点O。与Z轴、X都垂直、且过O点的轴定义为Y轴；表征大轮几何形状的参数包括：δ.齿轮节圆锥的锥角，δf.齿轮根锥角，δa.齿轮面锥角，β.轮齿螺旋角，α2.左面齿形角，α1.右面齿形角，Lm.齿宽中点节锥母线长，z.齿数，θ.齿面回转角度；(2)大轮齿面几何技术参数的确定一侧齿面∑2和另侧齿面∑1相交，交线过点M，设一侧齿面∑2的法矢量它由向量确定；设另侧齿面∑1的法矢量它由向量确定，为确定一侧齿面∑2和另侧齿面∑1的方程式需要得到M点的坐标和向量a.M点坐标在坐标系O-XYZ中M点的坐标为M(Lmsinδ，0，0)(1)b.矢量的分量表达式根据微分几何，主要由螺旋角决定的方向矢量的分量表达式为：c.求解齿形单位矢量求得矢量其分量式为：(14)d.求解齿形单位矢量求得矢量其分量式为：(16)2CCNN110198267301982675A权利要求书2/2页e.一侧齿面∑2的法矢量f.一侧齿面∑2的方程式点M和确定一侧齿面∑2，即所确定的平面，齿面方程式n02x(x-Lmsinδ)+n02yy+n02zz＝0(18)g.另侧齿面∑1的方程式另侧齿面∑1的法向矢量(19)根据及点M确定齿面方程式∑1：n01x(x-Lmsinδ)+n01yy+n01zz＝0h.齿面∑1θ的方程式另侧齿面∑1绕中心即Z轴转过一个决定了齿厚大小的角度θ即为齿面∑1θ，齿面∑1θ的法向矢量M点绕Z轴转θ，得到：M1(Lmsinδcosθ，Lmsinδsinθ，0)(25)与M1(Lmsinδcosθ，Lmsinδsinθ，0)确定的平面∑1θ方程为：n01θx(x-Lmsinδcosθ)+n01θy(y-Lmsinδsinθ)+n01θzz＝0(26)i.阵列形成齿轮的轮齿以齿面∑2为基准，按周期可以在节圆锥上阵列形成齿轮的轮齿，若已知齿轮的根锥角δf、面锥角δa、齿宽B、节圆锥大端直径D，则确定并绘制出大轮的几何形状；3)小轮齿面形状几何技术参数的确定小轮齿面几何形状是由大、小轮啮合传动过程展成的；4)以上齿轮参数是按照大轮右旋、小轮左旋的，当大轮为左旋、小轮为右旋时，以上参数中涉及到y轴的参数都取为相反数即成。3CCNN110198267301982675A说明书1/11页准双曲面齿轮副的设计方法技术领域[0001]本发明涉及一种齿轮副的设计方法，更准