[发明专利]非对称传动比高阶非圆齿轮副设计方法

摘要

本发明公开了非对称传动比高阶非圆齿轮副设计方法。目前缺乏具有自由节曲线和非对称传动比并能实现高阶齿轮传动形式的非圆齿轮设计方法。本发明针对具有非对称变化性和高阶齿轮传动特征的传动比规律曲线，在分析一个传动周期内主、从动轮分别转过的角度后明确两者阶数的基础上，根据齿轮阶数对原始的传动比规律曲线进行分割，得到多个传动比曲线段，将这些传动比曲线段进行平移重组成新传动比曲线段，利用这些新传动比曲线段进行非圆齿轮的自由节曲线设计，最终得到的非圆齿轮副中主动轮为多个不完整非圆齿轮，从动轮为多个完整非圆齿轮。本发明设计出的非圆齿轮副实现了传动规律曲线的随意性和多样性，并且实现了高阶齿轮副特有的传动形式。

主权项

1.非对称传动比高阶非圆齿轮副设计方法，其特征在于：该方法具体如下：第一步，根据转角关系曲线得到原传动比曲线：转角关系曲线的末端点需要满足：主动轮转角为360°时对应的从动轮转角为主动轮转角的n倍，n为大于1的整数；由转角关系曲线利用式(1)求得转角关系曲线对应的原传动比曲线：式中，α为主动轮转角，i为传动比，β为从动轮转角；第二步，寻求分割点：在原传动比曲线上找到n个点P1，P2，Pk‑1，Pk，…，Pn，n个点须满足条件：1)所有点对应的传动比均相等；2)每相邻两点Pk‑1和Pk之间的传动比曲线段满足下式：式中，Δβ为主动轮从转角αk‑1转至转角αk过程中对应的从动轮转角，k＝2，3，…，n；当k＝2时，αk‑1为P1点对应的主动轮转角，αk为P2点对应的主动轮转角；当k＞2时，αk‑1为Pk‑1点对应的主动轮转角，αk为Pk点对应的主动轮转角；第三步，分割重组原传动比曲线，形成新传动比曲线：第二步所得的n个点将原传动比曲线分割成n+1段；将P1点之前的曲线段I平移拼接到Pn点之后的曲线段处重组形成新传动比曲线；新传动比曲线被P’2，P’3，P’k，…，P’n分成n段，其中，新传动比曲线的第k‑1段为原传动比曲线上的第k段，新传动比曲线的第n段为原传动比曲线上的第1段，即原传动比曲线上的曲线段I；P’2，P’3，P’k，…，P’n所有点对应的传动比均相等，且P’k点对应的主动轮转角为Pk点对应的主动轮转角与Pk‑1点对应的主动轮转角之差；第四步，齿轮副节曲线设计：得到新传动比曲线后，利用新传动比曲线的n段曲线根据式(1)和(2)设计出n对主、从动轮的节曲线式中，a为主、从动轮的中心距，r1为主动轮向径，r2为从动轮向径，α＞α’1；根据新传动比曲线的第k‑1段设计主、从动轮的节曲线时，α’1为新传动比曲线的第k‑1段首端点对应的主动轮转角；根据新传动比曲线的第n段设计主、从动轮的节曲线时，α’1为新传动比曲线的第n段首端点对应的主动轮转角。