一種新式圓弧嚙合齒輪的研發

   時間:2014-03-12 01:17:48
一種新式圓弧嚙合齒輪的研發簡介
     圓弧半徑及圓心位置對於上述齒厚計算公式,通過分析可以看出:在齒頂高ha已確定時,若壓力角增大,為使得齒頂厚Sa不變,則圓弧半徑a增大;若壓力角減……
一種新式圓弧嚙合齒輪的研發正文
  

圓弧半徑及圓心位置對於上述齒厚計算公式,通過分析可以看出:在齒頂高ha已確定時,若壓力角增大,為使得齒頂厚Sa不變,則圓弧半徑a增大;若壓力角減小,則圓弧半徑a減小。齒頂高ha不變時,若壓力角增大,為使得圓弧半徑a不變,則齒頂厚減小;壓力角減小,則齒頂厚增大。所以,在齒高一定時,壓力角、圓弧半徑和齒頂厚的大小存在相互依存的關係。壓力角大,齒頂較窄而齒根較厚,彎曲強度較好。相反,壓力角小,具有較大的齒面相對曲率半徑,其齒面接觸強度較高。更主要的一點,壓力角的大小,決定齒輪的形狀,合理的齒形設計,應使整個齒廓接近於內接拋物線形狀(等強度梁輪廓)。

使整個齒面沿齒高的彎曲應力趨向接近。應該避免齒廓頂部和根部齒厚相接近的形狀。還應指出,壓力角的大小直接影響齒面受力情況。壓力角增大,圓周力減小,有效分力減小,效率低。同時,齒面徑向分力大,增大了軸承的負荷,影響軸承的使用壽命。

齒寬由於此純滾動齒輪為點嚙合制齒輪,所以齒輪的端面重合度為零,齒輪的連續運動靠齒輪的軸向重合度來保證。為純滾齒輪的節圓柱面展開。為節圓純滾齒輪節圓柱面展開圖柱的螺旋角。細斜線部分為輪齒,空白部分為齒槽。從動輪輪齒的前端面的點C處開始嚙合,轉到後端面的點D時脫離嚙合,完成了一對齒的嚙合過程。

嚙合傳動動態模擬計算機模擬只需在端面內進行,這是因為端面內相嚙合齒廓無相對滑動的一對平行軸斜齒輪或曲齒輪就是一對純滾齒輪。模擬條件和參數為:端面模數為m=3mm的一對齒輪,齒數分別為z1=23和z2=56,齒廓半徑是29m的凸圓弧,齒頂高為0.3m,齒根高為0.5m,壓力角為20。

本文基於齒輪實現純滾嚙合的原理,構造了新型的圓弧純滾動嚙合齒輪,即讓圓弧齒輪的輪齒實體窄於具有相同分度圓齒厚的漸開線斜齒輪的輪齒實體,理論分析和計算機模擬均證明了本文所述新型的圓弧純滾動齒輪嚙合理論的正確性。此外,還給出了齒輪的基本參數的確定方法和估算參數的有關公式。本文的數據可為實際的齒輪生產設計作參考。

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