专利名称：变传动比高阶椭圆锥齿轮副的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种系列非圆齿轮传动副，特别涉及一种系列变传动比高阶椭圆锥齿 轮副。
背景技术：
齿轮副啮合传动中，变传动比传动情况属于特殊齿轮副传动类型；要实现变传动 比齿轮副，至少有一个齿轮的节曲线是非圆曲线；平行轴之间的变传动比传动，现已有了比 较成熟的设计方法，而对于两相交轴间的变传动比传动，由于设计较为复杂，加工也较为困 难，因而很少在实践中进行应用，相交轴之间非圆锥齿轮的变传动比传动，是近几年来才刚 刚进入研究领域的一种新的齿轮传动形式。现有技术中，椭圆锥齿轮副的研究和应用，主要是集中在对二阶和三阶椭圆锥齿 轮的研究，中国专利CN 1418784公开的变传动比限滑差速器采用的就是椭圆锥齿轮副，而 中国专利CN 1648490A和CN 1012813160A分别对卵形锥齿轮副(二阶椭圆锥齿轮副)和三 叶锥齿轮副(三阶椭圆锥齿轮副)进行了公开，但是所解决的问题分别为两周期或三周期的 变传动比传动，不具有其它周期变比传动的通用特性。因此，需要一种对适用于较多周期变传动比传动的椭圆锥齿轮副，本发明可根据 需要进行高阶锥齿轮副的配对，能够实现相交轴间的非勻速比传动，实现包括两周期和三 周期在内的多周期变传动比的运动及动力特性，能够应用于传动较为特殊的场合。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种变传动比高阶椭圆锥齿轮副，可根据需要进 行高阶锥齿轮副的配对，能够实现相交轴间的非勻速比传动，实现包括两周期和三周期在 内的多周期变传动比的运动特性，能够应用于传动较为特殊的场合。本发明的变传动比高阶椭圆锥齿轮副，所述主动椭圆锥齿轮为任意高阶椭圆锥齿 轮，从动椭圆锥齿轮为与主动椭圆锥齿轮啮合，且阶数相同的高阶椭圆锥齿轮；主动椭圆锥 齿轮的分锥面方程为
1—Jt2
SX Θ、) = arcfcaa--
l + 2i COS(M^1)+ Jt2
实现的传动比为
-_ l+2fccos(喊)+ k2
hl= F1P
其中t(0<fc<l)为椭圆锥齿轮的偏心率，n fc彡2)为椭圆锥齿轮的阶数；终为主 动椭圆锥齿轮的转角。进一步，变传动比高阶椭圆锥齿轮副装配时，主动椭圆锥齿轮的径向外凸顶端与 从动椭圆锥齿轮的径向内凹底端啮合。
本发明的有益效果是本发明的变传动比高阶椭圆锥齿轮副，可根据对传动比变 化的需要进行高阶锥齿轮副的配对，不但能够实现相交轴间的非勻速比传动，实现包括两 周期和三周期在内的多周期变传动比的运动及动力特性，能够应用于传动较为特殊的场 合；本发明结合了锥齿轮传动、非圆齿轮等传动的优点，可以传递相交轴间的非勻速比运动 及动力，动平衡性能好，结构紧凑，承载能力大，传动效率高，且采用不同阶数的变传动比高 阶椭圆锥齿轮副，在齿轮副每旋转一周，传动比能实现对应阶数个周期的连续变化，可适用 于工程机械、汽车、变量泵等场合。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。图1为变传动比高阶椭圆锥齿轮副配合图(以4阶为例)； 图2为4阶椭圆锥齿轮节曲线；
图3为7阶椭圆锥齿轮节曲线； 图4为15阶椭圆锥齿轮节曲线； 图5为4阶椭圆锥齿轮节锥面； 图6为7阶椭圆锥齿轮节锥面； 图7为15阶椭圆锥齿轮节锥面；
图8为4阶主动椭圆锥齿轮和4阶从动椭圆锥齿轮的角位移关系图； 图9为7阶主动椭圆锥齿轮和7阶从动椭圆锥齿轮的角位移关系图； 图10为15阶主动椭圆锥齿轮和15阶从动椭圆锥齿轮的角位移关系图； 图11为4阶从动椭圆锥齿轮的角速度和角加速度关系图； 图12为7阶从动椭圆锥齿轮的角速度和角加速度关系图； 图13为15阶从动椭圆锥齿轮的角速度和角加速度关系图； 图14为阶数对传动比的影响示意图； 图15为偏心率对传动比的影响示意图； 图16为阶数对从动椭圆锥齿轮角加速度的影响示意图； 图17为偏心率对从动椭圆锥齿轮角加速度的影响示意图； 图18为主动椭圆锥齿轮初速度对从动椭圆锥齿轮角加速度的影响。
具体实施例方式图1为变传动比高阶椭圆锥齿轮副配合图(以4阶为例)，如图所示本实施例的 变传动比高阶椭圆锥齿轮副，包括互相啮合的主动椭圆锥齿轮1和从动椭圆锥齿轮2，所述 主动椭圆锥齿轮1为高阶椭圆锥齿轮，从动椭圆锥齿轮2为与主动椭圆锥齿轮啮合，且阶数 相同的高阶椭圆锥齿轮；
本实施例中，主动椭圆锥齿轮的分锥面方程为
权利要求
一种变传动比高阶椭圆锥齿轮副，包括互相啮合的主动椭圆锥齿轮和从动椭圆锥齿轮，其特征在于所述主动椭圆锥齿轮为高阶椭圆锥齿轮，从动椭圆锥齿轮为与主动椭圆锥齿轮啮合且阶数相同的高阶椭圆锥齿轮；主动椭圆锥齿轮的分锥面方程为实现的传动比为其中()为椭圆锥齿轮的偏心率，(n≥2)为椭圆锥齿轮的阶数； 为主动椭圆锥齿轮的转角。2010105054688100001dest_path_image001.jpg,464733dest_path_image002.jpg,2010105054688100001dest_path_image003.jpg,595894dest_path_image004.jpg,dest_path_image005.jpg,395222dest_path_image006.jpg
2.根据权利要求1所述的变传动比高阶椭圆锥齿轮副，其特征在于变传动比高阶椭 圆锥齿轮副装配时，主动椭圆锥齿轮的径向外凸顶端与从动椭圆锥齿轮的径向内凹底端啮I=I O全文摘要
本发明公开了一种变传动比高阶椭圆锥齿轮副，包括互相啮合的主动椭圆锥齿轮和从动椭圆锥齿轮，主动椭圆锥齿轮为高阶椭圆锥齿轮，从动椭圆锥齿轮为与主动椭圆锥齿轮啮合且阶数相同的高阶椭圆锥齿轮，本发明采用将椭圆锥齿轮转角缩小整数倍的方式，得出高阶椭圆锥齿轮，即对应的演变成三阶椭圆锥齿轮、四阶椭圆锥齿轮、五阶椭圆锥齿轮……、n阶椭圆锥齿轮，这些变传动比高阶椭圆锥齿轮副结合了锥齿轮传动、非圆齿轮等传动的优点，可以传递相交轴间的非匀速比运动及动力，动平衡性能好，结构紧凑，承载能力大，传动效率高，且采用不同阶数的变传动比高阶椭圆锥齿轮副，在齿轮副每旋转一周，传动比能实现对应阶数个周期的连续变化，可适用于工程机械、汽车、变量泵等场合。
文档编号F16H1/14GK101975246SQ201010505468
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者侯玉杰, 林超, 龚海 申请人:重庆大学