基于线面共轭的渐开线齿轮传动装置

摘要

本发明公开了一种基于线面共轭的渐开线齿轮传动装置，涉及一种渐开线齿轮，包括渐开线共轭啮合副，啮合副中一个齿轮的齿面上选取一条光滑曲线Γ，其主法矢方向和该齿面法线方向一致，曲线Γ与啮合副中另一齿轮齿面形成线面共轭啮合；所述齿轮的齿面为管状啮合面，管状啮合面为球心沿等距线Γ′运动的球族包络面，等距线Γ′为沿曲线Γ主法矢方向等距a的光滑曲线，球族中球体的半径为等距曲线Γ′与曲线Γ之间的距离a，a小于原渐开线齿廓啮合段的最小曲率半径，本发明通过改变渐开线齿轮传动为线面共轭啮合副，其啮合过程为点接触，近似纯滚啮合，接触强度大、承载能力高、滑动率大幅降低，端面方向仍是渐开线啮合副，继承了渐开线齿轮传动中心距可分等优点。

主权项

基于线面共轭的渐开线齿轮传动装置，包括渐开线共轭啮合副，其特征在于：所述渐开线共轭啮合副中一个齿轮齿廓保持不变，另一个齿轮的齿面为管状啮合面，所述管状啮合面为球心沿曲线Γ′运动的球族包络面，所述曲线Γ′为沿光滑曲线Γ主法矢方向等距a的光滑曲线，所述光滑曲线Γ为渐开线共轭啮合副中一个齿轮齿面上的一条光滑曲线，其主法矢方向和该齿面法线方向一致，光滑曲线Γ与啮合副中另一齿轮齿面形成线面共轭啮合；所述球族中球体的半径为曲线Γ′与光滑曲线Γ之间的距离a，a小于原渐开线齿廓啮合段的最小曲率半径；所述管状啮合面方程为： x 2 = a sin γ cos ω + R sin θ - ( Rθ - a ) cos θ y 2 = a cos γ cos ω + R cos θ + ( Rθ - a ) sin θ z 2 = f ( θ - φ 1 ) + a sin ω φ ( ω , γ , θ ) ≡ ( r ω , r γ , r θ ) = 0 , φ 1 ≤ θ ≤ φ 2 式中，ω、γ为球参数；θ为渐开线参数角；a为啮合管半径；φ1，φ2为啮合管参数取值范围，即齿廓啮入点处对应的渐开线参数角到啮出点处对应的渐开线参数角；R为基圆半径。