共轭曲线涡线齿轮及其节曲线设计

发布者:admin 发布时间:2019-10-26 01:36 浏览次数:

故上式等号右边第二的 换成 后两项 通分整理后得 , 令 ,得 , 由式 积分后可得到 为 的函数,且 , 图 蜗线齿轮及其共轭齿轮节曲线 图 是不同 值时, 随 变化曲线图,设计时 也可以从该图直接获得和 对应的 值。利用这些关系式,对上 式右端第二个积分进行换元后,由积分性质可知, 只要积分的上、下限已定,变量符号的改变不影响 积分结果。蜗线齿轮;因此,这种齿轮 , , 式中, ;非 圆齿轮凭借其独有的特性,已在农业、轻工、冶金 和液压等众多领域中得到了应用。图 共轭齿轮齿廓包络图 结论 对新式齿轮进行了理论分析,蜗线齿轮节 曲线向径 ,蜗线齿轮 一转中向径 的 一转中向径 的变 变化周期为一个,共轭圆齿轮 化周期数为 个 ( 为正整数) ,给出了中心距的比 例系数 、变形率 、两齿轮中心矩 和节曲线计算 方法。蜗线齿轮及其共轭齿轮节曲线 非圆齿轮 如图 所示, 为蜗线齿轮, 与其共 的基础圆的半 的向径 轭齿轮为共轭齿轮 !   设蜗线齿轮 为 ,两齿轮的中心距为 。;刘大伟和 任廷志 张瑞等 某一区间上能满足给定传动要求的封闭非圆齿轮;人们在非圆齿轮方面的研究已取得了一定 的成就, 但是在设计方面,对于非圆齿轮节曲线的 形状还未能寻找出一种有效的控制方法。图 是 , , , , 时,蜗线齿轮及 其共轭齿轮的节曲线, 由图可以看出, 蜗线齿轮已 须大于等于 ,即 第 期 贲红艳 等 蜗线齿轮及其共轭齿轮节曲线的设计 经发生内凹, 时,共轭齿轮也发生内凹。由式 计算,对于不同的 值和 值下的 值列于 。其机构原理图如图 所示。在许多情况下, 采用非圆齿 轮后,对机构的运动特性极为有利,从而提高了机 构的性能,改善了机构的运动条件。关键词:非圆齿轮;图 节曲线凹凸示意图 图 蜗线齿轮的齿廓包络图 仿真实例 蜗线齿轮及其共轭齿轮已应用于结晶器非正 弦振动中, 该技术由一对蜗线齿轮及其共轭齿轮机 构将振动机构中偏心轴的匀角速度转变为变角速 度转动, 从而实现结晶器的非正弦振动,其振动频 率在线可调,振幅停机可调,波形离线可调。第 卷 第 期 年 月 文章编号:1007-791X (2012) 05-0388-05 燕山大学学报 蜗线齿轮及其共轭齿轮节曲线的设计 贲红艳 ( 燕山大学 机械工程学院, 河北 秦皇岛 摘 ,陈家寅 ) ;非圆齿轮节曲线是非圆齿轮设计的关键, 张瑞 等 对椭圆曲线进行高阶和变性运算,得到了具 通过将传动比函数分段表示,得到了在 提出了主从动轮形状相同的非圆齿轮设 有多周期和不对称传动特性的非圆齿轮;轮 节曲线曲率为 , 由于 ,即 , ,上式中分子总是正值,所以共轭齿轮 ,则共轭齿 节曲线上不出现内凹部分的条件, 是分母大于等于 图 变形率 对传动比 的影响 节曲线的曲率半径及凸凹性 蜗线齿轮及其共轭齿轮节曲线不是圆, 其上各 点处的曲率半径是不同的, 其节曲线方程式 式 可以概括成 节曲线的曲率半径计算式为 和 的形式。与蜗线齿轮共轭的共轭齿轮, 其节曲线方 ,如果将该式直接代入式 会十分麻烦,这里,可以借助 是蜗线齿轮 节曲线向径与其切线正方向间的夹 角 下标与相应齿轮对应 ?根据微分几何, 上式求导知最小值是在 代入上式,又因 ,得 和 时取得,将其 , 将式 代入式 ,最后得到条件式 , , 由式 对蜗线齿轮 的节曲线,将式 代入式 得 当 轭的齿轮 并考虑到蜗线齿轮 , , , 时, 。共轭齿轮 一转中, 的变化周 期数为 ,则共轭齿轮 节曲线封闭条件 , 变换式 为 图 , 令 ,则 。   , , , 时,蜗线齿轮 节曲线为凸;第 期 贲红艳 等 蜗线齿轮及其共轭齿轮节曲线的设计 角。取不同变形率得到传动比随主动齿轮的关系 曲线如图 所示,分析发现,随着变形率的增加, 即 为 的偶函数。当 的前提条件, 时,共轭齿轮节曲 就能保证与蜗线齿轮共 到蜗线齿轮节曲线的曲率半径计算公式 , 在式 中,分子恒为正,若要 为正值,分母 线为凸的条件为 图 是 及其共轭齿轮的节曲线,由图可以看出,此时蜗线 齿轮和共轭齿轮的节曲线都没有发生内凹的现象。所实 现的非正弦振动波形达到和超过了国际同类先进 技术主要技术经济指标, 特别是在波形偏斜率变大 的情况下优点更加明显, 减小了坯壳与结晶器之间 的摩擦力, 对铸坯质量的提高和减少铸坯拉漏事故 更加有利。节曲线;凸凹性 中图分类号:TH132 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1007-791X.2012.05.003 引言 近年来, 随着非圆齿轮制造技术的成熟, 非圆 齿轮得到广泛的应用。蜗线齿轮及其设计方法文献 对蜗线齿轮及其共轭齿轮进行了初步研 究, 本文对蜗线齿轮副构造机理和节曲线特性进行 系统的阐述和分析, 为蜗线齿轮副的设计和加工提 供了理论依据。;, 当粗略估计 时,可用近似公式 , 。最后对实际应用 的蜗线齿轮副进行仿真,验证了理论的正确性。燕山大学学报 械工程学报 刘大伟 任廷志 由补偿法构建封闭非圆齿轮节曲线 工程学报 张瑞 刘武发 吴序堂 主从动轮具有相同形状的非圆齿轮副 设计方法 俞高红 钱孟波 赵匀 等 偏心 齿轮——非圆齿轮 行星系 分 插机构运动机理分析 农业机械学报 机械设计 机械 任廷志 刘 才 节曲线向径按余弦规律变化的齿轮与非圆齿轮 共轭的研究 机械工程学报 张瑞 吴序堂 聂钢 等 高阶变性椭圆齿轮的研究与设计 西安交通大学学报 Design of pitch curves for limacon gear and conjugated gear Abstract Key words (上接第 页) Analysis and calculation of critical pre-tightening force for fully pre-tightened assembled hydraulic press涡线齿轮及其节曲线设计_能源/化工_工程科技_专业资料。的运动;仿真结果如图 、图 所示。令 为中心距比例系数 , 为变形率 , 蜗线齿轮及其共轭齿轮传动比为 共轭齿轮 节曲线方程为 表 ,中心距的相对误差 蜗线齿轮 的 以 为一个变化周期,其节曲 线为封闭的曲线。可假设 传动比呈整体增大趋势,且波动更加剧烈。   燕山大学学报 , 式 变为 , 由式 程为式 图 不同 值时 随 变化曲线图 最小值在 时取得,令 ,则式 知:只要 就能保证蜗线齿轮节曲 计算将 公式 , 线为凸。径为 、向径为 、变形距为 ,共轭齿轮 图 蜗线齿轮及其共轭齿轮传动原理图 当蜗线齿轮 转过 角时,共轭齿轮 转过 ) ,女,黑龙江望奎人,副教授,主要研究方向为机械设计, : 。;时, ;对新式非圆齿轮 节曲线的几何特性进行研究,得到蜗线齿轮副不同偏斜率下的凹凸性,为其加工提供了依据;。蜗线齿轮 的节曲线方程为 , 转 转时,蜗线 经计算后,得到 的计算式 , ,… 。参考文献 陈明 李丽伟 焦映厚 等 四叶片差速泵的理论研究 机 等参数输入计算机程序,对实 际应用的蜗线齿轮及其共轭齿轮副进行几何仿真。在工程设计中, 蜗线齿轮及与其共轭的非圆 齿轮传动可以作为一个重要的决策方案, 以满足不 同的生产实际需要。。因为并非 任意形状的曲线都能用作非圆齿轮节曲线, 实用的 非圆齿轮节曲线形状受到许多限制, 导致封闭非圆 齿轮种类较少, 因此开发具有新式传动特性的非圆 收稿日期: 作者简介: 贲红艳( 齿轮及其相应设计制造技术是十分必要的。根据传动要求,当共轭齿轮 齿轮 可以转 转 副的传动比函数也是周期函数。陈明等 单,体积小,重量轻,效率高,排量大;给出了蜗线齿轮及其共轭齿轮的节曲线不 图 机构原理图 出现内凹的条件式, , , , 时, 时, ,两 ,两 个齿轮的节曲线都不会内凹, , 个齿轮的节曲线都不会内凹, 这样可以根据实际传 根据现有的非圆齿轮齿廓求解方法,把 , , 动要求,选择合适的 值,进而计算其他参数。是 为 表 中心距的比例系数 值 时不同 时蜗线齿轮及其共轭齿轮 时蜗线 的节曲线图形,从图中可以看出,当 齿轮已经出现了内凹。计方法。蜗线齿 轮及其共轭齿轮传动是一种新式变传动比传动, 可 以实现不同于椭圆齿轮和偏心圆齿轮的传动规律。秦皇岛天业通联重工股份有限公司, 河北 秦皇岛 要:蜗线齿轮及其共轭齿轮是一种新式封闭非圆齿轮,蜗线齿轮节曲线由余弦函数构造,根据节曲线共轭 和封闭条件推导出与蜗线齿轮共轭的非圆齿轮节曲线,为蜗线齿轮副的设计提供了理论基础;时, ;俞高红等 提 等 出了由非圆齿轮驱动的四叶片差速泵, 该泵结构简 将非圆齿轮与五杆机构组合, 使执行部件进行精确 设计了由非圆齿轮组成的水 稻插秧机的分插机构,获得插秧机预定的轨迹。
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