专利名称：复合传动变传动比面齿轮副的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传动齿轮副，特别涉及一种用于具有变传动比转动和轴向运动相结合的复合运动齿轮副。
背景技术：
面齿轮传动(face gear drive)是一种圆柱齿轮与圆锥齿轮相啮合的齿轮传动， 该传动副具有许多独特的优点和几何特征，在上世纪40年代就出现了研究面齿轮传动的文献，而李特文的研究将面齿轮应用于高速、重载传动打下了基础，面齿轮传动在飞行器的动力装置中得到了广泛应用，与传统的锥齿轮传动相比，采用面齿轮传动可使传动装置重量下降40%，且动力分流效果好、振动小、噪声低。复合传动齿轮副是指实现轴向移动和转动的结合，重庆大学在专利(公开号 200510020261.0《卵形锥齿轮副》)中提出了一种齿轮传动机构，此锥齿轮机构用来传递相交轴间的变速比运动和动力，既可实现相交轴间转动，又可实现相交轴间转动和轴向移动的复合运动；上述复合运动是通过相互啮合的非圆锥齿轮副实现，其设计、加工极为复杂， 同时，变传动比的范围较小，在实际应用中受到很大的限制。因此，需要一种适用于面齿轮传动副，能够在传递相交轴间动力时实现变速比传动，同时还可实现旋转和轴向移动两种复合运动，结合了传统齿轮副传动和凸轮传动的特点；并且，传动的变传动比范围更大、承载能力强、设计、加工更为简单。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的提供一种复合传动变传动比面齿轮副，能够在传递相交轴间动力时实现变速比传动，同时还可实现旋转和轴向移动两种复合运动，结合了传统齿轮副传动和凸轮传动的特点；并且，传动的变传动比范围更大、具承载能力强、设计、加工更为简单。本发明的复合传动变传动比面齿轮副，包括互相啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮为椭圆柱斜齿轮，从动齿轮为圆锥曲面齿轮。进一步，椭圆柱斜齿轮的节曲线方程
1 I k cos O其中θ -椭圆方程的极角；
α -^-—,2(1为椭圆的长半轴，由椭圆柱斜齿轮的齿数
/ Γα Icos θ f
2τ」1决定，τ为正整数；k——椭圆的偏心率；β-加工刀具螺旋角；
复合传动变传动比面齿轮副实现的传动比函数
权利要求
1.一种复合传动变传动比面齿轮副，包括互相啮合的主动齿轮和从动齿轮，其特征在于所述主动齿轮为椭圆柱斜齿轮，从动齿轮为圆锥曲面齿轮。
2.根据权利要求1所述的复合传动变传动比面齿轮副，其特征在于椭圆柱斜齿轮的节曲线方程l-k cos θ其中θ-椭圆方程的极角；mzx%Q 2(1-^)^/31-1" 2^ "c0s^2Cie ’为椭圆的长半轴，由椭圆柱斜齿轮的齿mzi = 2 τ +1(1-A-cosθ)4决定，τ为正整数；k——椭圆的偏心率； β-加工刀具螺旋角；复合传动变传动比面齿轮副实现的传动比函数Λ cos/3+ X (^1) sin/3 yp (O1) cos β式中，θ —椭圆柱斜齿轮转角；xP ( Q ι) = ~kr ( θ「arcsin (k sin θ ) sin θ χ ；yp ( θ = r ( θ「arcsin (k sin θ ) cos (arcsin (k sin θ》)；R 由方程解得(η = 1、2、3......)；圆锥曲面齿轮轴向移动函数S(Q1) = r (0) _r ( θ「arcsin (k sin θ ) cos (arcsin (k SinQ1))；圆锥曲面齿轮的大端节曲线参数方程χ = Jx2p(Θ) + R2 cos(02 + arctan “))R<少=X2p(O)+ R2 sin(02 + arctan -^-) z = 0式中，"
3.根据权利要求2所述的复合传动变传动比面齿轮副，其特征在于圆锥曲面齿轮齿顶曲线参数方程χ = Jx2p (θλ) + R2 cos(02 + arctan “ 1^)R<y = Jx1p (θλ) + R2 sin(02 + arctan p( 1^)Rζ = haha——齿顶高，ha = ham, ha*为齿顶系数；圆锥曲面齿轮齿根曲线参数方程
4.根据权利要求3所述的复合传动变传动比面齿轮副，其特征在于圆锥曲面齿轮的加工刀具为标准圆柱斜齿轮刀具，标准圆柱斜齿轮刀具螺旋角旋向与椭圆柱斜齿轮螺旋角旋向相同，标准圆柱斜齿轮刀具的分度圆半径
5.根据权利要求4所述的复合传动变传动比面齿轮副，其特征在于标准圆柱斜齿轮刀具的旋转轴起始位置与椭圆柱斜齿轮静坐标系Zs重合，标准圆柱斜齿轮刀具的旋转轴坐标系的原点与椭圆柱斜齿轮静坐标系原点重合，标准圆柱斜齿轮刀具齿槽中心线与椭圆柱斜齿轮静坐标系ys对齐；We1 = O作为标准圆柱斜齿轮刀具运动起始点，标准圆柱斜齿轮刀具对应的运动轨迹为标准圆柱斜齿轮刀具自转(绕椭圆柱斜齿轮静坐标系^顺时针旋转)，角度为
全文摘要
本发明公开了一种复合传动变传动比面齿轮副，包括互相啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮为椭圆柱斜齿轮，从动齿轮为圆锥曲面齿轮，本发明采用椭圆柱斜齿轮和圆锥曲面齿轮的相互啮合传动的结构，在传递相交轴间的变速比运动和动力的同时，还可实现旋转和轴向移动两种复合运动，结合了传统齿轮副传动和凸轮传动的特点；本发明与能实现相交轴间变传动比的非圆锥齿轮副相比，除了可以实现轴移动外，还具有变传动比范围更大和传动过程中承载能力更好的特点；设计、加工更为简单，结构更紧凑，传动时振动减小、噪声降低，可以用在农业机械、木工机械、工程机械、汽车传动等具有特殊要求的传动场合。
文档编号F16H3/02GK102518756SQ201110439478
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者林超, 龚海 申请人:重庆大学