內(nèi)嚙合擺線齒輪的重合度的提高方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種內(nèi)曬合擺線齒輪的重合度的提高方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 內(nèi)曬合齒輪傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)尺寸小、滑動(dòng)系數(shù)低、傳動(dòng)效率高、接觸應(yīng)力小、彎曲強(qiáng) 度大、承載能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)平穩(wěn)等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于行星齒輪傳動(dòng)裝置中。隨著 近代科學(xué)技術(shù)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，對(duì)齒輪的需求日益加大，同時(shí)對(duì)其傳動(dòng)的要求也 顯著提高，正沿著高速、重載、小型化、低振動(dòng)和噪聲等方向發(fā)展。
[0003] 重合度作為衡量齒輪傳動(dòng)性能的重要指標(biāo)之一，是齒輪副能否連續(xù)平穩(wěn)工作的重 要條件，也是影響齒輪強(qiáng)度的重要因素。較高的重合度對(duì)于提高齒面的承載能力，減小齒輪 的結(jié)構(gòu)尺寸，降低傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲具有重要意義。傳統(tǒng)的擺線、漸開(kāi)線和圓弧等常用的齒 廓曲線，其重合度一般都在4W內(nèi)，按照W往的經(jīng)驗(yàn)和方法，重合度很難有較大幅度提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷而提出一種能夠提高內(nèi)曬合擺 線齒輪的重合度的提高方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采用如下的技術(shù)方案。
[0006] 技術(shù)方案1的內(nèi)曬合擺線齒輪的重合度的提高方法，在外齒齒輪與內(nèi)齒齒輪相互 曬合的曬出期間，將曬出期曬合圓的直徑設(shè)定在所述外齒齒輪的節(jié)圓的直徑與所述內(nèi)齒齒 輪的節(jié)圓的直徑之間，使所述外齒齒輪的齒頂與所述內(nèi)齒齒輪的齒頂曬合，在外齒齒輪與 內(nèi)齒齒輪相互曬合的曬入期間，將曬入期曬合圓的直徑設(shè)定為所述內(nèi)齒齒輪的節(jié)圓的直徑 減去所述曬出期曬合圓的直徑，使所述外齒齒輪的齒根與所述內(nèi)齒齒輪的齒頂曬合。
[0007] 技術(shù)方案2的內(nèi)曬合擺線齒輪的重合度的提高方法，在技術(shù)方案1的內(nèi)曬合擺線 齒輪的重合度的提高方法中，將所述曬出期曬合圓的直徑設(shè)定為a/a，其中，a為節(jié)點(diǎn)與曬 出終點(diǎn)之間的距離，a為所述節(jié)點(diǎn)和所述曬出終點(diǎn)之間的連線與所述節(jié)點(diǎn)和所述外齒齒輪 的圓屯、之間的連線的夾角的余弦值。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果。
[0009] 根據(jù)技術(shù)方案1的內(nèi)曬合擺線齒輪的重合度的提高方法，在外齒齒輪與內(nèi)齒齒輪 的曬出期間，將曬出期曬合圓的直徑設(shè)定在外齒齒輪的節(jié)圓直徑與內(nèi)齒齒輪的節(jié)圓直徑之 間，在曬入期間，將曬入期曬合圓的直徑設(shè)定為內(nèi)齒齒輪的節(jié)圓的直徑減去曬出期曬合圓 的直徑。根據(jù)齒輪重合度等于齒輪作用角與齒距角的比值，且在一定條件下曬合線的長(zhǎng)度 越長(zhǎng)齒輪作用角越大可知，在延長(zhǎng)曬合線的長(zhǎng)度的情況下能夠提高齒輪的曬合度，從而如 何提高曬合線的長(zhǎng)度，是增加齒輪的重合度的關(guān)鍵。通過(guò)上述那樣在外齒齒輪與內(nèi)齒齒輪 的曬出期間，將曬出期曬合圓的直徑設(shè)定在外齒齒輪的節(jié)圓直徑與內(nèi)齒齒輪的節(jié)圓直徑之 間，能夠在曬出期間使相曬合的兩齒輪的齒頂與齒頂之間曬合，曬合線變得最長(zhǎng)，從而能夠 提高齒輪的重合度，使齒輪副能否連續(xù)平穩(wěn)工作，提高齒面的承載能力，減小齒輪的結(jié)構(gòu)尺 寸，降低傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲。
[0010] 另外，根據(jù)技術(shù)方案2的內(nèi)曬合擺線齒輪的重合度的提高方法，將曬出期曬合圓 的直徑設(shè)定為a/a，其中，a為節(jié)點(diǎn)與曬出終點(diǎn)之間的距離，a為節(jié)點(diǎn)和曬出終點(diǎn)之間的連 線與節(jié)點(diǎn)和外齒齒輪的圓屯、之間的連線的夾角的余弦值。在兩個(gè)齒輪曬合時(shí)，若在曬出期 間曬合圓的圓弧通過(guò)相曬合的兩個(gè)齒輪的齒頂圓交點(diǎn)，則齒輪的曬合線最長(zhǎng)，由此通過(guò)上 述那樣設(shè)定曬出期曬合圓的直徑，能夠使重合度最長(zhǎng)，能夠進(jìn)一步使齒輪副能連續(xù)平穩(wěn)工 作，提高齒面的承載能力，減小齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸，降低傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是表示本發(fā)明的內(nèi)曬合擺線齒輪的重合度的提高方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0013]圖1是表示本發(fā)明的內(nèi)曬合擺線齒輪的重合度的提高方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 如圖1所示，本發(fā)明的內(nèi)曬合擺線齒輪的重合度的提高方法在外齒齒輪與內(nèi)齒齒 輪相互曬合的曬出期間，將曬出期曬合圓的直徑設(shè)定在外齒齒輪的節(jié)圓的直徑與內(nèi)齒齒輪 的節(jié)圓的直徑之間，使外齒齒輪的齒頂與內(nèi)齒齒輪的齒頂曬合。
[0015] 在外齒齒輪與內(nèi)齒齒輪相互曬合的曬入期間，將曬入期曬合圓的直徑設(shè)定為內(nèi)齒 齒輪的節(jié)圓的直徑減去曬出期曬合圓的直徑，使外齒齒輪的齒根與內(nèi)齒齒輪的齒頂曬合。
[0016] 根據(jù)上述的內(nèi)曬合擺線齒輪的重合度的提高方法，在外齒齒輪與內(nèi)齒齒輪的曬 出期間，將曬出期曬合圓的直徑設(shè)定在外齒齒輪的節(jié)圓直徑與內(nèi)齒齒輪的節(jié)圓直徑之間， 在曬入期間，將曬入期曬合圓的直徑設(shè)定為內(nèi)齒齒輪的節(jié)圓的直徑減去曬出期曬合圓的直 徑。根據(jù)齒輪重合度等于齒輪作用角與齒距角的比值，且在一定條件下曬合線的長(zhǎng)度越長(zhǎng) 齒輪作用角越大可知，在延長(zhǎng)曬合線的長(zhǎng)度的情況下能夠提高齒輪的曬合度，從而如何提 高曬合線的長(zhǎng)度，是增加齒輪的重合度的關(guān)鍵。通過(guò)上述那樣在外齒齒輪與內(nèi)齒齒輪的曬 出期間，將曬出期曬合圓的直徑設(shè)定在外齒齒輪的節(jié)圓直徑與內(nèi)齒齒輪的節(jié)圓直徑之間， 能夠在曬出期間使相曬合的兩齒輪的齒頂與齒頂之間曬合，曬合線變得最長(zhǎng)，從而能夠提 高齒輪的重合度，使齒輪副能否連續(xù)平穩(wěn)工作，提高齒面的承載能力，減小齒輪的結(jié)構(gòu)尺 寸，降低傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲。
[0017]另外，可W將曬出期曬合圓的直徑設(shè)定為a/a，其中，a為節(jié)點(diǎn)與曬出終點(diǎn)之間的 距離，a為節(jié)點(diǎn)與曬出終點(diǎn)之間的連線與節(jié)點(diǎn)與外齒齒輪的圓屯、之間的連線的夾角的余弦 值。
[0018] 在兩個(gè)齒輪曬合時(shí)，若在曬出期間曬合圓的圓弧通過(guò)相曬合的兩個(gè)齒輪的齒頂圓 交點(diǎn)，則齒輪的曬合線最長(zhǎng)，由此通過(guò)上述那樣設(shè)定曬出期曬合圓的直徑，能夠使重合度最 長(zhǎng)，能夠進(jìn)一步使齒輪副能連續(xù)平穩(wěn)工作，提高齒面的承載能力，減小齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸，降 低傳動(dòng)的振動(dòng)和噪聲。
[0019] 具體地說(shuō)，如圖1所示，節(jié)圓半徑為ri、齒頂圓半徑為的外齒齒輪WOi點(diǎn)為中 屯、，節(jié)圓半徑為齒頂圓半徑為rg2的內(nèi)齒齒輪W〇2點(diǎn)為中屯、，兩齒頂圓的一側(cè)相較于B2 點(diǎn)，兩節(jié)圓的切點(diǎn)P即為節(jié)點(diǎn)。從一對(duì)輪齒的曬合過(guò)程可知，實(shí)際曬合線是由曬入期間的 接觸點(diǎn)沿曬合線從曬合起始點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的曲線段和曬出期間的接觸點(diǎn)沿曬合線從節(jié)點(diǎn)到曬 合終止點(diǎn)的曲線段共同組成。當(dāng)曬出曲線段過(guò)Bz點(diǎn)時(shí)，曬出曲線的弧長(zhǎng)取得最大值。理論 上，對(duì)于任意特定形狀的曬合線都是可W的，但實(shí)際應(yīng)用中還需考慮切齒加工方案、齒廓本 身的曬合特性等因素，因而采用基于擺線齒廓的圓弧曬合線。
[0020] 由作圖解析法求相應(yīng)的曬合線方程。連接PB2,作線段PBz的中垂線交0A于點(diǎn) 0'，即為圓弧曬合線的圓屯、，而WR=O'P為半徑的圓弧Z否就成為曬出期間的曲線段，它 是曬出期間外齒齒輪的齒頂部分與內(nèi)齒齒輪的齒頂部分的接觸點(diǎn)在固定平面上的軌跡。在 齒輪傳動(dòng)中，圓曬合線的共輛齒廓就是擺線齒廓，兩齒輪齒廓是W該圓曬合線為滾圓分別 在兩節(jié)圓上純滾動(dòng)時(shí)形成的外擺線和內(nèi)擺線。此時(shí)半徑為R的滾圓沿半徑為ri的基圓（節(jié) 圓）作純滾動(dòng)時(shí)形成的是包屯、外擺線，而半徑為R的滾圓沿半徑為。的基圓（節(jié)圓）作純 滾動(dòng)時(shí)形成的是包屯、內(nèi)擺線，ri<R<。。由此可知，外齒齒輪的齒頂部分是外擺線齒廓，內(nèi)齒 齒輪的齒頂部分是內(nèi)擺線齒廓，即在曬出期間是外擺線與內(nèi)擺線之間的曬合。根據(jù)內(nèi)擺線 的無(wú)包屯、形成法與包屯、形成法之間的等效關(guān)系，內(nèi)齒齒輪滾圓半徑為R的包屯、內(nèi)擺線也可 看作滾圓半徑為（。-時(shí)無(wú)包屯、內(nèi)擺線，因而在曬入期間與內(nèi)齒齒輪齒頂部分的運(yùn)個(gè)等效無(wú)