[发明专利]基于共轭曲线的多点接触圆柱齿轮啮合副

权利要求书

1.一种基于共轭曲线的多点接触圆柱齿轮啮合副，其特征在于：包括相互点啮合的凸齿齿轮和凹齿齿轮且啮合点为多个，所述凸齿齿轮和凹齿齿轮的啮合曲面为管状曲面；所述凸齿齿轮和凹齿齿轮的啮合点为3个且啮合点分布于其齿廓的不同截面上；

所述凸齿齿轮或凹齿齿轮的齿廓曲面上由啮合点构成的三条接触曲线分别为接触曲线l₁、接触曲线l₂和接触曲线l₃；

所述接触曲线l₁的曲线方程为：

其中r为圆柱螺旋线l₁半径，θ₁为圆柱螺旋线l₁的曲线参数，其取值范围为θ_1i≤θ₁≤θ_1o，p为圆柱螺旋线的螺旋参数；

所述接触曲线l₂的曲线方程为：

其中r为圆柱螺旋线l₁半径，θ₁为圆柱螺旋线l₁的曲线参数，其取值范围为θ_1i≤θ₁≤θ_1o，p为圆柱螺旋线的螺旋参数；Δθ₁表示曲线l₂相对曲线l₁绕中心轴线旋转角度；θ_1i和θ_1o分别表示圆柱螺旋线l₁在参与啮合过程中啮入端和啮出端的取值；

所述接触曲线l₃的曲线方程为：

其中r为圆柱螺旋线l₁半径，θ₁为圆柱螺旋线l₁的曲线参数，其取值范围为θ_1i≤θ₁≤θ_1o，p为圆柱螺旋线的螺旋参数；

所述凸齿齿轮的齿廓曲面包括曲面∑₁、曲面∑₂和曲面∑₃；所述凹齿齿轮的齿廓曲面包括曲面∑'₁、曲面∑'₂和曲面∑'₃；

所述曲面∑₁方程为：

式中

其中h₁为所述齿廓曲面的半径，n_x1、n_y1和n_z1分别表示该段齿廓曲面过接触点处的法矢量在各坐标轴方向上的分量，参数和α₁分别表示一般球面L₁参数；

所述曲面∑₂方程为：

式中

其中h₂为所述齿廓曲面的半径，n_x2、n_y2和n_z2分别表示该段齿廓曲面过接触点处的法矢量在各坐标轴方向上的分量，参数和α₂分别表示一般球面L₂参数；θ₁为圆柱螺旋线l₁对应的曲线参数；Δθ₁表示曲线l₂相对曲线l₁绕中心轴线旋转角度；

所述曲面∑₃方程为：

式中

其中h₃为所述齿廓曲面的半径，n_x3、n_y3和n_z3分别表示该段齿廓曲面过接触点处的法矢量在各坐标轴方向上的分量，参数和α₃分别表示一般球面L₃参数；θ₂为圆柱螺旋线l₂对应的曲线参数；Δθ₂表示曲线l₃相对曲线l₁绕中心轴线旋转角度；

所述曲面∑'₁方程为：

式中

其中h₁为所述齿廓曲面的半径，n_x1、n_y1和n_z1分别表示该段齿廓曲面过接触点处的法矢量在各坐标轴方向上的分量，参数和α₁分别表示一般球面L₁参数；

所述曲面∑'₂方程为：

式中

其中h₂为所述齿廓曲面的半径，n_x2、n_y2和n_z2分别表示该段齿廓曲面过接触点处的法矢量在各坐标轴方向上的分量，参数和α₂分别表示一般球面L₂参数；

所述曲面∑'₃方程为：

式中

其中h₃为所述齿廓曲面的半径，n_x3、n_y3和n_z3分别表示该段齿廓曲面过接触点处的法矢量在各坐标轴方向上的分量，参数和α₃分别表示一般球面L₃参数；θ₃为圆柱螺旋线l₃对应的曲线参数。