[发明专利]外啮合齿轮副

权利要求书

1.外啮合齿轮副，其特征在于，包括两个外齿轮，外齿轮I单个齿廓在极坐标中依次由满足一阶连续的直线段I、余弦曲线I、直线段II和余弦曲线II组成的余弦基复合曲线构成，与外齿轮I单个齿廓对应的外齿轮II的单个共轭齿廓通过啮合原理得到，形成共轭齿轮副；完整共轭齿轮副由外齿轮I、外齿轮II的单个齿廓分别绕其中心按照其齿数均布得到。 

2.如权利要求1所述的外啮合齿轮副的设计方法，其特征在于，先在极坐标中确定构成外齿轮I单个齿廓的满足一阶连续要求的依次由直线段I、余弦曲线I、直线段II和余弦曲线II组成的余弦基复合曲线；然后将其转换到直角坐标系中，使对应的外齿轮I的单个齿廓依次由齿顶圆弧、余弦曲线I变换曲线、齿根圆弧、余弦曲线II变换曲线构成；再由直角坐标系中的单个齿廓按照啮合原理得到与其共轭的外齿轮II上对应的单个齿廓，形成单个的共轭齿轮副；最后将外齿轮I、外齿轮II的单个齿廓分别绕其中心按照其齿数进行均布得到由外齿轮I齿廓和外齿轮II齿廓组成的完整的共轭齿轮副。 

3.如权利要求2所述的外啮合齿轮副的设计方法，其特征在于，回转中心在o₁点且齿廓在x₁o₁y₁坐标系中的外齿轮称为外齿轮I；回转中心在o₂点且齿廓在x₂o₂y₂坐标系中的外齿轮称为外齿轮II； 

设计参数包括外齿轮I齿数z₁、外齿轮II齿数z₂、模数m、外齿轮I齿顶系数h_a、外齿轮II齿顶系数h_f； 

齿数z₂和齿数z₁均为正整数且满足：z₁≥1，z₂≥1；在极坐标系中θ₁为任意实数，外齿轮I单个齿廓角度范围α满足：θ₅-θ₁＝α＝360/z₁，齿顶高系数h_a满足：0≤h_a≤k₁/2，齿底高系数h_f满足：0≤h_f≤k₁/2，齿轮模数m满足：m＞0。 

4.如权利要求2或3所述的外啮合齿轮副的设计方法，其特征在于， 设计参数包括单个齿廓在极坐标系中的齿廓半齿高系数k₁、齿顶圆弧弧长系数k₂、齿廓对称系数k₃、余弦曲线平移系数k₄和齿根圆弧弧长系数k₅； 

外齿轮I单个齿廓的角度范围为其中，直线段I的起止角度分别为θ₁，θ₂，在极坐标系中其方程为：r＝r_b+H(θ₁≤θ≤θ₂)，式中：r_b为余弦曲线的平均值，H为余弦型曲线的幅值； 

定义齿廓半齿高系数

定义齿顶圆弧弧长系数k₂由直线段I的起止点得到：

余弦曲线I的起止点角度分别为θ₂，θ₃，余弦曲线I的方程为： 

定义齿廓对称系数

定义余弦曲线平移系数

直线段II的起止角度分别为θ₃，θ₄，其方程为：r＝r_b-H(θ₃≤θ≤θ₄)， 

齿根圆弧弧长系数k₅由直线段II的起止点得到：

余弦曲线II的起止点角度分别为θ₄、θ₅,余弦曲线II的方程为： 

式中，θ₅满足θ₅-θ₁＝α。