双偏心摆线圆柱齿轮的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种传动机构中使用的双偏心摆线圆柱齿轮，该齿轮的啮合线是由两段偏心圆弧CO-OF、EO-OD或CO-OF’组成，根据啮合线计算出的齿廓是由两段偏心摆线组成，这种齿轮的设计方法增加了齿轮啮合线长度、改善了齿根的受力情况，从而提高了齿轮啮合重合度、传动平稳性与载荷能力，特别适用于重载、平稳性强等环境下的动力传动装置中。
【专利说明】双偏心摆线圆柱齿轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及齿轮传动领域一种双偏心摆线齿轮的设计与制造，具体涉及一种双偏心摆线圆柱齿轮，用于提高齿轮啮合重合度及运动平稳性，这种齿轮适合用于各种齿轮传动机构中。
【背景技术】
[0002]通常平行轴齿轮传动机构用的齿轮为渐开线齿轮和摆线齿轮。渐开线圆柱齿轮的啮合线是一条直线，摆线齿轮的啮合线是一个圆，重合度系数一般在1.1-1.7之间，也就是说在传动过程中，有时是一对轮齿受力，有时是两对轮齿受力，尽管齿轮精度可以做的很高，但由于弹性变形的存在，也会产生运行波动。
【发明内容】
[0003]针对以上问题，为了提高齿轮啮合重合度，改善齿轮齿根的受力状况，提高传动平稳性与载荷能力，本发明提供了一种双偏心摆线圆柱齿轮。
[0004]为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。
[0005]—种双偏心摆线圆柱齿轮,该圆柱齿轮的哨合线是由两段不同的偏心圆弧组成，根据啮合线计算出的齿廓是由两段偏心摆线组成。
[0006]所述圆柱齿轮根据选取圆弧的不同以及啮合类型的不同，分为以下几种类型:夕卜啮合内偏摆线齿轮，外啮合外偏摆线齿轮，外啮合混偏摆线齿轮，内啮合内偏摆线齿轮，内啮合外偏摆线齿轮或者内啮合混偏摆线齿轮；外啮合以及内啮合内偏摆线齿轮的啮合线是由两段偏心圆弧CO-OF组成，外啮合以及内啮合外偏摆线齿轮的啮合线是由两段偏心圆弧EO-OD组成，外啮合以及内啮合混偏摆线齿轮的啮合线是由两段偏心圆弧C0-0F’组成，0F’是与OF对称的一段圆弧(对称轴线为直线AB，AB是圆弧EOF上点O的切线)。
[0007]啮合线包含偏心圆弧CO的齿轮副中，根据偏心圆弧CO计算第一齿轮(齿轮I)的齿廓曲线由方程一确定，根据偏心圆弧CO计算第二齿轮(齿轮2)的齿廓曲线在外啮合情况下由方程二确定，在内啮合情况下由方程三确定，根据偏心圆弧CO计算的啮合线长度由方程四确定，根据偏心圆弧CO计算的重合度系数ε在外啮合情况下由方程五确定，在内啮合情况下由方程六确定，根据偏心圆弧CO计算的齿轮的有效齿根圆在外啮合情况下由方程七确定，在内啮合情况下由方程八确定，各个方程如下，OR1表示以0/为圆心的圆弧COD的半径，Θ表示过原点O的直线0/ 02’相对OO1的偏移角度，Θ的取值是以O为圆心逆时针为正，顺时针为负，A表示第一齿轮(齿轮I)的节圆半径，r2表示第二齿轮(齿轮2)的节圆半径，LN表示以e为底的对数，A1表示第一齿轮(齿轮I)的齿顶圆直径，A2表示第二齿轮(齿轮2)的齿顶圆直径,D1表不第一齿轮(齿轮I)的齿根圆半径，D2表不第二齿轮(齿轮2)的齿根圆半径，m表示模数，PI表示圆周率,ATAN表示反正切函数，h表示以0/为原点,做Y轴的平行线，以平行线为起始，OC转过的角度，逆时针为负，顺时针为正，h > Θ:
[0008]
【权利要求】
1.一种双偏心摆线圆柱齿轮，其特征在于:该圆柱齿轮的啮合线是由两段不同的偏心圆弧组成，根据啮合线计算出的齿廓是由两段偏心摆线组成。
2.根据权利要求1所述一种双偏心摆线圆柱齿轮，其特征在于:所述圆柱齿轮根据选取圆弧的不同以及啮合类型的不同，分为以下几种类型:外啮合内偏摆线齿轮，外啮合外偏摆线齿轮，外啮合混偏摆线齿轮，内啮合内偏摆线齿轮，内啮合外偏摆线齿轮或者内啮合混偏摆线齿轮；外啮合以及内啮合内偏摆线齿轮的啮合线是由两段偏心圆弧CO-OF组成，外啮合以及内啮合外偏摆线齿轮的啮合线是由两段偏心圆弧EO-OD组成，外啮合以及内啮合混偏摆线齿轮的啮合线是由两段偏心圆弧C0-0F’组成。
3.根据权利要求2所述一种双偏心摆线圆柱齿轮，其特征在于:啮合线包含偏心圆弧CO的齿轮副中，根据偏心圆弧CO计算的第一齿轮齿廓曲线由方程一确定，根据偏心圆弧CO计算的第二齿轮齿廓曲线在外啮合情况下由方程二确定，在内啮合情况下由方程三确定，根据偏心圆弧CO计算的啮合线长度由方程四确定，根据偏心圆弧CO计算的重合度系数ε在外啮合情况下由方程五确定，在内啮合情况下由方程六确定，根据偏心圆弧CO计算的齿轮的有效齿根圆在外啮合情况下由方程七确定，在内啮合情况下由方程八确定，OR1表示以0/为圆心的圆弧COD的半径，Θ表示过原点O的直线0/02’相对OO1的偏移角度，Θ的取值是以O为圆心逆时针为正，顺时针为负，表示第一齿轮的节圆半径，r2表示第二齿轮的节圆半径，LN表不以e为底的对数,A1表不第一齿轮的齿顶圆直径,A2表不第二齿轮的齿顶圆直径，D1表不第一齿轮的齿根圆半径，D2表不第二齿轮的齿根圆半径，m表不模数，PI表示圆周率，ATAN表示反正切函数，表示以0/为原点,做Y轴的平行线，以平行线为起始，OC转过的角度，逆时针为负，顺时针为正，h > Θ:
4.根据权利要求2所述一种双偏心摆线圆柱齿轮，其特征在于:啮合线包含偏心圆弧OF的齿轮副，根据偏心圆弧OF计算的第一齿轮齿廓曲线由方程九确定，根据偏心圆弧OF计算的第二齿轮齿廓曲线在外啮合情况下由方程十确定，在内啮合情况下由方程十一确定，根据偏心圆弧OF计算的啮合线长度由方程十二确定，根据偏心圆弧OF计算的重合度系数ε在外哨合情况下由方程十三确定，在内哨合情况下由方程十四确定，根据偏心圆弧OF计算的齿轮有效齿根圆在外啮合情况下由方程十五确定，在内啮合情况下由方程十六确定，OR2表示以02’为圆心的圆弧EOF的半径，Θ表示过原点O的直线0/ 02’相对OO1的偏移角度，Θ的取值是以O为圆心逆时针为正，顺时针为负，θ表示第一齿轮的节圆半径，1*2表示第二齿轮的节圆半径，LN表示以e为底的对数，A1表示第一齿轮的齿顶圆直径,A2表示第二齿轮的齿顶圆直径，D1表示第一齿轮的齿根圆半径，D2表示第二齿轮的齿根圆半径，m表示模数，PI表示圆周率，ATAN表示反正切函数，t2是以02’为原点，做Y轴的平行线，以平行线为起始，OF转过的角度，逆时针为正，顺时针为负，t2≥ Θ:
5.根据权利要求2所述一种双偏心摆线圆柱齿轮，其特征在于:啮合线包含偏心圆弧EO的齿轮副，偏心圆弧EO与OF具有相同的圆心与半径，所以根据偏心圆弧EO计算的齿廓曲线方程与根据偏心圆弧OF计算的齿廓曲线方程相同，只是t2取值范围不同，根据偏心圆弧EO计算的第一齿轮齿廓曲线由方程九确定，根据偏心圆弧EO计算的第二齿轮齿廓曲线在外哨合情况下由方程十确定，在内哨合情况下由方程i 确定，根据偏心圆弧EO计算的啮合线长度由方程十二确定，此时t2< θ，根据EO计算的重合度系数ε在外啮合情况下由公式十七确定，在内哨合情况下由公式十八确定，根据偏心圆弧EO计算的齿轮有效齿根圆在外哨合情况下由方程十九确定，在内哨合情况下由方程二十确定，OR2表示以02’为圆心的圆弧EOF的半径，Θ表示过原点O的直线0/ 02’相对OO1的偏移角度，Θ的取值是以O为圆心逆时针为正，顺时针为负， ι表示第一齿轮的节圆半径，r2表示第二齿轮的节圆半径，LN表不以e为底的对数，A1表不第一齿轮的齿顶圆直径，A2表不第二齿轮的齿顶圆直径，D1表示第一齿轮的齿根圆半径，D2表示第二齿轮的齿根圆半径，m表示模数，PI表示圆周率，ATAN表示反正切函数，t2是以02’为原点，做Y轴的平行线，以平行线为起始，OF转过的角度，逆时针为正，顺时针为负:
6.根据权利要求2所述一种双偏心摆线圆柱齿轮，其特征在于:啮合线包含偏心圆弧OD的齿轮副，偏心圆弧OD与CO具有相同的圆心与半径，所以根据偏心圆弧OD计算的齿廓曲线方程与根据偏心圆弧CO计算的齿廓曲线方程相同，只是取值范围不同，根据偏心圆弧OD计算的第一齿轮齿廓曲线由方程一确定，根据偏心圆弧OD计算的第二齿轮齿廓曲线在外啮合情况下由方程二确定，在内啮合情况下由方程三确定，根据偏心圆弧OD计算的啮合线长度由方程四确定，此时Θ，根据偏心圆弧OD计算的重合度系数ε在外啮合情况下由方程二i 确定，在内哨合情况下由方程二十二确定，根据偏心圆弧OD计算的齿轮有效齿根圆在外哨合情况下由方程二十三确定，在内哨合情况下由方程二十四确定，OR1表示以0/为圆心的圆弧COD的半径，Θ表示过原点O的直线0/ 02’相对OO1的偏移角度，Θ的取值是以O为圆心逆时针为正，顺时针为负，表示第一齿轮的节圆半径，r2表示第二齿轮的节圆半径，LN表示以e为底的对数，A1表示第一齿轮的齿顶圆直径,A2表示第二齿轮的齿顶圆直径，D1表示第一齿轮的齿根圆半径，D2表示第二齿轮的齿根圆半径，m表示模数，PI表示圆周率，ATAN表示反正切函数，ti表示以0/为原点，做Y轴的平行线，以平行线为起始，OC转过的角度，逆时针为负，顺时针为正:
7.根据权利要求2所述一种双偏心摆线圆柱齿轮，其特征在于:啮合线包含偏心圆弧OF’的齿轮副，根据偏心圆弧OF’计算的第一齿轮齿廓曲线由方程二十五确定，根据偏心圆弧OF’计算的第二齿轮齿廓曲线在外啮合情况下由方程二十六确定，在内啮合情况下由方程二十七确定，根据偏心圆弧OF’计算的啮合线长度由方程二十八确定，根据偏心圆弧OF’计算的重合度系数在外啮合情况下由方程二十九确定，在内啮合情况下由方程三十确定，根据偏心圆弧OF’计算的齿轮有效齿根圆在外啮合情况下由方程三十一确定，在内啮合情况下由方程三十二确定，OR1表示以0/为圆心的圆弧COD的半径，Θ表示过原点O的直线0/O2’相对OO1的偏移角度，Θ的取值是以O为圆心逆时针为正，顺时针为负，η表示第一齿轮的节圆半径，r2表示第二齿轮的节圆半径，LN表示以e为底的对数，A1表示第一齿轮的齿顶圆直径，A2表不第二齿轮的齿顶圆直径,D1表不第一齿轮的齿根圆半径,D2表不第二齿轮的齿根圆半径，m表示模数，PI表示圆周率，ATAN表示反正切函数，OR2表示以02’为圆心的圆弧EOF的半径，t2是以02’为原点，做Y轴的平行线，以平行线为起始，OF转过的角度，逆时针为正，顺时针为负:
【文档编号】F16H55/17GK103671825SQ201310639129
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月30日 优先权日:2013年11月30日
【发明者】杨奇俊, 苏永辉, 王洪建, 张武刚 申请人:陕西秦川精密数控机床工程研究有限公司