[发明专利]一种无滑动、中心距可分的平行轴线齿轮机构

说明书

本发明公开了一种无滑动、中心距可分的平行轴线齿轮机构。该机构由一对平行轴线齿轮组成传动副，包括主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮均由轮体和线齿组成，所述线齿端面齿廓均为参数化设计的偏心圆弧齿廓，所述线齿轮机构能在一定范围内的不同中心距条件下实现连续、稳定的无滑动传动，使得线齿轮传动的传动比与两齿轮的中心距无关，传动比不受中心距误差的影响，减少中心距误差对传动性能的影响，特别适用于难以保证装配精度又对传动性能有较高要求如微传动等场合。

技术领域

本发明涉及机械传动领域，尤其涉及一种无滑动、中心距可分的平行轴线齿轮机构。

背景技术

齿轮传动的传动比与两齿轮的中心距无关，传动比不受中心距误差的影响，这就是齿轮传动的中心距可分离性。目前，具有可分性的齿轮仅有渐开线齿轮，其余齿轮均不具备可分性。对于渐开线齿轮副，增大中心距，会导致其重合度降低。对于圆弧齿轮，中心距误差极大地影响了圆弧齿轮的传动性能；对于摆线齿廓的齿轮副，中心距误差极大地影响了齿轮的传动性能。总而言之，对于中心距不可分的齿轮副，中心距误差极大地影响了齿轮的传动性能。

线齿轮是陈扬枝发明的一种基于空间共轭曲线理论的齿轮，其接触形式属于点接触。线齿轮的设计理论趋于完善，目前已经建立了平行轴，相交轴，交错轴的线齿轮副的基本设计方法，建立了线齿轮副的重合度和滑动率计算公式，线齿轮不干涉条件，等强度设计理论等。此前设计的全部的线齿轮副，均不具备中心距可分性，中心距误差影响线齿轮的传动性能。

同一啮合点上，两齿廓的线速度不相同，因而齿廓间存在滑动，齿面间相对滑动的程度称为齿轮滑动率。大的齿轮滑动率容易导致齿面的磨损或胶合破坏；小的滑动率的齿轮具有小磨损，传动效率高的优点；无滑动的齿轮副理论上无磨损，寿命高，适合一些特殊场合。

发明内容

为了减少中心距误差、滑动率对平行轴线齿轮传动性能的影响，本发明提出一种无滑动的、中心距可分的线齿轮机构。

本发明所采用的技术方案如下。

一种无滑动、中心距可分的平行轴线齿轮机构，该机构由一对平行轴线齿轮组成传动副，包括主动轮和从动轮，所述主动轮和从动轮均由轮体和线齿组成，所述线齿的齿面是以所述线齿轮齿廓为轮廓，以一条接触线为路径，扫描得到的曲面，所述曲面中的每条圆柱螺旋线的螺距相等，所述线齿轮机构能在不同中心距条件下实现连续、稳定的无滑动传动。

进一步地，所述线齿轮齿廓为线齿轮端面与所述线齿齿面的相交线，所述线齿轮端面为与所述线齿轮轴线垂直的平面。

进一步地，所述主动轮和从动轮，齿廓均为偏心圆弧齿廓，所述从动轮偏心圆弧齿廓为所述主动轮偏心圆弧齿廓按比例放大，放大比例为传动比。

进一步地，所述主动轮偏心圆弧齿廓，所述主动轮偏心圆弧齿廓在主动轮自

身坐标系下的方程为：

0°≤θ≤90°

其中，参数k代表主动轮齿廓偏心圆弧的偏心距，r代表偏心圆弧半径，n为接触线螺距有关参数，θ代表偏心圆弧变量参数。

进一步地，所述从动轮偏心圆弧齿廓，所述从动轮偏心圆弧齿廓在从动轮自身坐标系下的方程为：

0°≤θ≤90°

其中，i为传动比，亦是从动轮偏心圆弧齿廓相较主动轮偏心圆弧齿廓放大倍数。

进一步地，所述主动轮线齿齿面在自身坐标系下方程为：

0°≤θ≤90°

其中，n为接触线螺距有关参数。