内啮合摆线齿轮的重合度的提高方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种内晒合摆线齿轮的重合度的提高方法。
【背景技术】
[0002] 内晒合齿轮传动具有结构尺寸小、滑动系数低、传动效率高、接触应力小、弯曲强 度大、承载能力强、使用寿命长、传动平稳等特点而广泛应用于行星齿轮传动装置中。随着 近代科学技术和工农业生产的飞速发展，对齿轮的需求日益加大，同时对其传动的要求也 显著提高，正沿着高速、重载、小型化、低振动和噪声等方向发展。
[0003] 重合度作为衡量齿轮传动性能的重要指标之一，是齿轮副能否连续平稳工作的重 要条件，也是影响齿轮强度的重要因素。较高的重合度对于提高齿面的承载能力，减小齿轮 的结构尺寸，降低传动的振动和噪声具有重要意义。传统的摆线、渐开线和圆弧等常用的齿 廓曲线，其重合度一般都在4W内，按照W往的经验和方法，重合度很难有较大幅度提升。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷而提出一种能够提高内晒合摆 线齿轮的重合度的提高方法。
[0005] 为实现本发明的目的采用如下的技术方案。
[0006] 技术方案1的内晒合摆线齿轮的重合度的提高方法，在外齿齿轮与内齿齿轮相互 晒合的晒出期间，将晒出期晒合圆的直径设定在所述外齿齿轮的节圆的直径与所述内齿齿 轮的节圆的直径之间，使所述外齿齿轮的齿顶与所述内齿齿轮的齿顶晒合，在外齿齿轮与 内齿齿轮相互晒合的晒入期间，将晒入期晒合圆的直径设定为所述内齿齿轮的节圆的直径 减去所述晒出期晒合圆的直径，使所述外齿齿轮的齿根与所述内齿齿轮的齿顶晒合。
[0007] 技术方案2的内晒合摆线齿轮的重合度的提高方法，在技术方案1的内晒合摆线 齿轮的重合度的提高方法中，将所述晒出期晒合圆的直径设定为a/a，其中，a为节点与晒 出终点之间的距离，a为所述节点和所述晒出终点之间的连线与所述节点和所述外齿齿轮 的圆屯、之间的连线的夹角的余弦值。
[0008] 与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果。
[0009] 根据技术方案1的内晒合摆线齿轮的重合度的提高方法，在外齿齿轮与内齿齿轮 的晒出期间，将晒出期晒合圆的直径设定在外齿齿轮的节圆直径与内齿齿轮的节圆直径之 间，在晒入期间，将晒入期晒合圆的直径设定为内齿齿轮的节圆的直径减去晒出期晒合圆 的直径。根据齿轮重合度等于齿轮作用角与齿距角的比值，且在一定条件下晒合线的长度 越长齿轮作用角越大可知，在延长晒合线的长度的情况下能够提高齿轮的晒合度，从而如 何提高晒合线的长度，是增加齿轮的重合度的关键。通过上述那样在外齿齿轮与内齿齿轮 的晒出期间，将晒出期晒合圆的直径设定在外齿齿轮的节圆直径与内齿齿轮的节圆直径之 间，能够在晒出期间使相晒合的两齿轮的齿顶与齿顶之间晒合，晒合线变得最长，从而能够 提高齿轮的重合度，使齿轮副能否连续平稳工作，提高齿面的承载能力，减小齿轮的结构尺 寸，降低传动的振动和噪声。
[0010] 另外，根据技术方案2的内晒合摆线齿轮的重合度的提高方法，将晒出期晒合圆 的直径设定为a/a，其中，a为节点与晒出终点之间的距离，a为节点和晒出终点之间的连 线与节点和外齿齿轮的圆屯、之间的连线的夹角的余弦值。在两个齿轮晒合时，若在晒出期 间晒合圆的圆弧通过相晒合的两个齿轮的齿顶圆交点，则齿轮的晒合线最长，由此通过上 述那样设定晒出期晒合圆的直径，能够使重合度最长，能够进一步使齿轮副能连续平稳工 作，提高齿面的承载能力，减小齿轮的结构尺寸，降低传动的振动和噪声。
【附图说明】
[0011] 图1是表示本发明的内晒合摆线齿轮的重合度的提高方法的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面参照附图对本发明的实施方式进行详细描述。
[0013]图1是表示本发明的内晒合摆线齿轮的重合度的提高方法的结构示意图。
[0014] 如图1所示，本发明的内晒合摆线齿轮的重合度的提高方法在外齿齿轮与内齿齿 轮相互晒合的晒出期间，将晒出期晒合圆的直径设定在外齿齿轮的节圆的直径与内齿齿轮 的节圆的直径之间，使外齿齿轮的齿顶与内齿齿轮的齿顶晒合。
[0015] 在外齿齿轮与内齿齿轮相互晒合的晒入期间，将晒入期晒合圆的直径设定为内齿 齿轮的节圆的直径减去晒出期晒合圆的直径，使外齿齿轮的齿根与内齿齿轮的齿顶晒合。
[0016] 根据上述的内晒合摆线齿轮的重合度的提高方法，在外齿齿轮与内齿齿轮的晒 出期间，将晒出期晒合圆的直径设定在外齿齿轮的节圆直径与内齿齿轮的节圆直径之间， 在晒入期间，将晒入期晒合圆的直径设定为内齿齿轮的节圆的直径减去晒出期晒合圆的直 径。根据齿轮重合度等于齿轮作用角与齿距角的比值，且在一定条件下晒合线的长度越长 齿轮作用角越大可知，在延长晒合线的长度的情况下能够提高齿轮的晒合度，从而如何提 高晒合线的长度，是增加齿轮的重合度的关键。通过上述那样在外齿齿轮与内齿齿轮的晒 出期间，将晒出期晒合圆的直径设定在外齿齿轮的节圆直径与内齿齿轮的节圆直径之间， 能够在晒出期间使相晒合的两齿轮的齿顶与齿顶之间晒合，晒合线变得最长，从而能够提 高齿轮的重合度，使齿轮副能否连续平稳工作，提高齿面的承载能力，减小齿轮的结构尺 寸，降低传动的振动和噪声。
[0017]另外，可W将晒出期晒合圆的直径设定为a/a，其中，a为节点与晒出终点之间的 距离，a为节点与晒出终点之间的连线与节点与外齿齿轮的圆屯、之间的连线的夹角的余弦 值。
[0018] 在两个齿轮晒合时，若在晒出期间晒合圆的圆弧通过相晒合的两个齿轮的齿顶圆 交点，则齿轮的晒合线最长，由此通过上述那样设定晒出期晒合圆的直径，能够使重合度最 长，能够进一步使齿轮副能连续平稳工作，提高齿面的承载能力，减小齿轮的结构尺寸，降 低传动的振动和噪声。
[0019] 具体地说，如图1所示，节圆半径为ri、齿顶圆半径为的外齿齿轮WOi点为中 屯、，节圆半径为齿顶圆半径为rg2的内齿齿轮W〇2点为中屯、，两齿顶圆的一侧相较于B2 点，两节圆的切点P即为节点。从一对轮齿的晒合过程可知，实际晒合线是由晒入期间的 接触点沿晒合线从晒合起始点到节点的曲线段和晒出期间的接触点沿晒合线从节点到晒 合终止点的曲线段共同组成。当晒出曲线段过Bz点时，晒出曲线的弧长取得最大值。理论 上，对于任意特定形状的晒合线都是可W的，但实际应用中还需考虑切齿加工方案、齿廓本 身的晒合特性等因素，因而采用基于摆线齿廓的圆弧晒合线。
[0020] 由作图解析法求相应的晒合线方程。连接PB2,作线段PBz的中垂线交0A于点 0'，即为圆弧晒合线的圆屯、，而WR=O'P为半径的圆弧Z否就成为晒出期间的曲线段，它 是晒出期间外齿齿轮的齿顶部分与内齿齿轮的齿顶部分的接触点在固定平面上的轨迹。在 齿轮传动中，圆晒合线的共辆齿廓就是摆线齿廓，两齿轮齿廓是W该圆晒合线为滚圆分别 在两节圆上纯滚动时形成的外摆线和内摆线。此时半径为R的滚圆沿半径为ri的基圆（节 圆）作纯滚动时形成的是包屯、外摆线，而半径为R的滚圆沿半径为。的基圆（节圆）作纯 滚动时形成的是包屯、内摆线，ri<R<。。由此可知，外齿齿轮的齿顶部分是外摆线齿廓，内齿 齿轮的齿顶部分是内摆线齿廓，即在晒出期间是外摆线与内摆线之间的晒合。根据内摆线 的无包屯、形成法与包屯、形成法之间的等效关系，内齿齿轮滚圆半径为R的包屯、内摆线也可 看作滚圆半径为（。-时无包屯、内摆线，因而在晒入期间与内齿齿轮齿顶部分的运个等效无