专利名称：变传动比高阶变性椭圆锥齿轮副的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型非圆齿轮传动副，特别涉及一种变传动比高阶变性椭圆锥齿 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；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，属于一种新型的齿轮传动形式。现有技术中，非圆锥齿轮的研究和应用主要在汽车防滑差速器中，如中国专利CN 10126595A公开了一种具有自锁功能的变传动比限滑差速器；中国专利CN 1648490A和CN 1012813160A公开了卵形锥齿轮副(二阶椭圆锥齿轮副)和三叶锥齿轮副(三阶椭圆锥齿轮 副)；上述技术方案主要的齿轮副是分别由两个相同的二阶或三阶椭圆锥齿轮组成，即主从 动椭圆锥齿轮的阶数、偏心率等参数均相同，限制了非圆锥齿轮副的传动多样性；且非圆锥 齿副的平均传动比过小，一般是大约围绕1上下波动，无法实现变传动比的减速或增速功 能，限制了非圆锥齿轮副的应用范围。因此，需要一种新型的椭圆锥齿轮副，可根据传动需要采用不同阶数的锥齿轮副 配对，不但能够实现相交轴间的非勻速比传动，而且还能通过低阶数椭圆锥齿轮与高阶数 椭圆锥齿轮之间的匹配传动，提高椭圆锥齿轮副的传动比，达到变传动比传动过程中的增 速或减速功能的目的；更大程度上丰富了椭圆锥齿轮传动的多样性，使椭圆锥齿轮能够应 用于具有变传动比的增速或减速传动及更多特殊要求的传动场合。
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变性椭圆锥齿轮副，可根据对 传动速度的需要，采用不同阶数的锥齿轮副配对，不但能够实现相交轴间的非勻速比传动， 而且还能通过低阶数椭圆锥齿轮与高阶数椭圆锥齿轮之间的匹配传动，提高椭圆锥齿轮副 的传动比，达到变传动比传动过程中的增速或减速功能的目的；更大程度上丰富了椭圆锥 齿轮传动的多样性，使椭圆锥齿轮能够应用于具有变传动比的增速或减速传动及更多特殊 要求的传动场合。本发明的变传动比高阶变性椭圆锥齿轮副，包括互相啮合的主动椭圆锥齿轮和从 动椭圆锥齿轮，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 齿轮啮合且阶数不同的高阶椭圆锥齿轮；主动椭圆锥齿轮的分锥面方程为
例)=arcfan--, ^ ,———^—-
对 ι- ^Jn2 (I -+j^^fl+^f (1I12) 4-i^ cos(i^[)
实现的传动比为V +、/ 2(I-衅)(1 +(Ig)+片)CosCn^1)
主动椭圆锥齿轮的偏心率和从动椭圆锥齿轮的偏心率关系
^k2分为主动椭圆锥齿轮和从动椭圆锥齿轮的偏心率，；^为主动椭圆锥齿轮的阶 数 力从动椭圆锥齿轮的阶数为从动椭圆锥齿轮和主动椭圆锥齿轮阶数 的比值，马为主动椭圆锥齿轮的转角。进一步，变传动比高阶变性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变性椭圆锥齿轮副，采用阶数不同 的两个椭圆锥齿轮配对啮合传动，可根据对传动速度需要采用不同阶数的锥齿轮副的配 对，不但能够实现相交轴间的非勻速比传动，而且还能通过低阶数椭圆锥齿轮与高阶数椭 圆锥齿轮之间的匹配传动，提高椭圆锥齿轮副的传动比，达到变传动比传动过程中的增速 或减速功能的目的；本发明不但具有锥齿轮传动、非圆齿轮等传动的优点，还可实现变传动 比的增速或减速传动的功能，更大程度上丰富了椭圆锥齿轮传动的多样性，使椭圆锥齿轮 能够应用于具有变传动比的增速或减速传动及更多特殊要求的传动场合。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。图1为变传动比高阶变性椭圆锥齿轮2阶对4阶啮合副示意图； 图2为变传动比高阶变性椭圆锥齿轮3阶对4阶啮合副示意图3变传动比高阶变性椭圆锥齿轮12阶对15阶啮合副示意图； 图4为2阶对4阶啮合副节锥面示意图； 图5为3阶对4阶啮合副节锥面示意图； 图6为12阶对15阶啮合副节锥面示意图； 图7为本发明啮合副传动比匹配示意图； 图8为本发明啮合副增速-减速图； 图9为本发明啮合副传动过程中奇异区图； 图10为主动椭圆锥齿轮和从动椭圆锥齿轮偏心率关系图； 图11为从动椭圆锥齿轮偏心率与齿轮副阶数之比之间的关系图； 图12为从动椭圆锥齿轮的阶数对传动比的影响图； 图13为主动椭圆锥齿轮的阶数对传动比的影响图； 图14为主动椭圆锥齿轮的偏心率对传动比的影响图； 图15为主动椭圆锥齿轮和从动椭圆锥齿轮的转角关系图； 图16为从动椭圆锥齿轮的角速度和角加速度关系图(2阶对3阶)；
4图17为从动椭圆锥齿轮的角速度和角加速度关系图(10阶对15阶)； 图18为从动椭圆锥齿轮偏心率对其角加速度的影响示意图； 图19为从动椭圆锥齿轮阶数对其角加速度的影响示意图； 图20为主动椭圆锥齿轮输入速度对从动椭圆锥齿轮角加速度的影响图。
具体实施例方式
权利要求
一种变传动比高阶变性椭圆锥齿轮副，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不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主动椭圆锥齿轮的偏心率和从动椭圆锥齿轮的偏心率关系分为主动椭圆锥齿轮和从动椭圆锥齿轮的偏心率，为主动椭圆锥齿轮的阶数；为从动椭圆锥齿轮的阶数()；为从动椭圆锥齿轮与主动椭圆锥齿轮阶数的比值，为主动椭圆锥齿轮的转角。2010105281573100001dest_path_image001.jpg,99927dest_path_image002.jpg,2010105281573100001dest_path_image003.jpg,140433dest_path_image004.jpg,2010105281573100001dest_path_image005.jpg,281564dest_path_image006.jpg,2010105281573100001dest_path_image007.jpg,592591dest_path_image008.jpg,2010105281573100001dest_path_image009.jpg
2.根据权利要求1所述的变传动比高阶变性椭圆锥齿轮副，其特征在于变传动比高 阶变性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。
全文摘要
本发明公开了一种新型变传动比高阶变性椭圆锥齿轮副，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不同的高阶椭圆锥齿轮，本发明采用阶数不同的两个椭圆锥齿轮配对啮合传动，可根据对传动速度需要采用不同阶数的锥齿轮副的配对，不但能够实现相交轴间的非匀速比传动，而且还能通过低阶数椭圆锥齿轮与高阶数椭圆锥齿轮之间的匹配传动，提高椭圆锥齿轮副的传动比，实现变传动比传动过程中的增速或减速的目的；不但具有锥齿轮传动、非圆齿轮等传动的优点，还可实现增速或减速传动的功能，更大程度上丰富了椭圆锥齿轮传动的多样性。
文档编号F16H1/14GK101975247SQ20101052815
公开日2011年2月16日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者侯玉杰, 林超, 龚海 申请人:重庆大学