[发明专利]一种凹凸齿线联轴器的设计方法

摘要

本发明公开一种凹凸齿线联轴器的设计方法，包括：齿条刀具的法截面中心沿着三段抛物线做变位曲线运动，形成假想产形齿条，并推导出中凸外齿的齿面方程；内齿采用标准渐开线插齿刀或碟形砂轮加工，刀具在沿着轴向进给的同时，附加一个径向运动，通过控制径向进给量实现内齿的中凹加工，推导出中凹内齿的齿面方程。建立考虑轴交角安装误差的轮齿边缘接触分析模型和有限元分析模型，分别比较鼓形齿联轴器和凹凸齿线联轴器的最大轴交角、最大齿根弯曲应力和最大齿面接触应力。该设计方法保证凹凸齿线联轴器具有较小的齿面接触应力和齿根弯曲应力，提高轮齿强度；同时能够增大轴交角，改善凹凸齿线联轴器的误差敏感性。

主权项

1.一种凹凸齿线联轴器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100：给定外齿左侧、中部和右侧的变位长度和变位量，采用三段抛物线曲线进行径向变位设计；步骤S200：齿条刀具的法截面中心沿着三段抛物线变位曲线运动，形成假想产形齿条；根据渐开线齿轮的展成原理，假想产形齿条和外齿沿着节线和节圆作纯滚动，由坐标变换和啮合原理推导出外齿的齿面方程；步骤S300：采用标准渐开线插齿刀或碟形砂轮加工内齿，刀具在沿着轴向进给的同时，附加一个径向运动，通过控制径向进给量实现内齿的中凹加工；刀具的运动轨迹为三段抛物线，给定内齿上部、中部和下部的径向进给量，由连续可导条件，求出运动轨迹的函数表达式；步骤S400：根据内齿插削原理，由插齿刀的截面方程和插齿刀的运动轨迹，借助坐标变换和啮合方程，推导具有中凹齿形的内齿齿面方程；步骤S500：以小轮分度圆与齿侧端面交点为参考点，建立考虑轴交角安装误差的轮齿边缘接触分析模型，计算出最大轴交角；步骤S600：划分外齿和内齿的单齿网格，进行有限元计算，求解获得齿面接触应力和齿根弯曲应力。