一种斜交齿轮机构

摘要

本发明提供一种斜交齿轮机构，该机构由主动轮和从动轮组成传动副，主动轮和从动轮的轴线在以任意角度交叉，主动轮连接输入轴，从动轮连接被驱动装置转动轴，通过主动钩杆与从动轮钩杆之间的连续啮合作用实现传动，所述任意角度不等于90°；所述主动轮上有若干主动钩杆，从动轮上有若干从动钩杆，主动钩杆均匀分布在主动轮圆柱体的端面上，从动钩杆均匀分布在从动轮圆柱面的圆周上，主动轮和从动轮组成一对传动副，主动轮在电机的带动下，主动钩杆与从动钩杆啮合，实现空间任意交叉轴之间的传动。本发明能够极大的减化了微机械传动装置的结构，缩小几何尺寸，减小质量，提高操作的灵活性，造价低廉，便于在微机电领域的应用。

主权项

1.一种斜交齿轮机构，该机构由主动轮和从动轮组成传动副，其特征在于主动轮和从动轮的轴线在以任意角度交叉，主动轮连接输入轴，从动轮连接被驱动装置转动轴，通过主动钩杆与从动轮钩杆之间的连续啮合作用实现传动，所述任意角度不等于90°；所述主动钩杆为空间螺旋线形状，从动钩杆的中心空间曲线与主动钩杆的中心空间曲线共轭；其中，所述的从动钩杆的中心空间曲线与主动钩杆的中心空间曲线形状由如下方法确定：在o-x，y，z及o_p-x_p，y_p，z_p两个空间坐标系中，Z轴与主动轮的回转轴线重合，Z_P轴与从动轮的回转轴线重合，xoz与x_po_pz_p在同一平面，平面x_po_py_p与平面xoy之间的夹角为θ，0°＜θ＜180°；O_P点到z轴的距离为a，到x轴的距离为b，坐标系o-x，y，z与主动轮固联，坐标系o₂-x₂，y₂，z₂与从动轮固联，在起始位置它们分别与坐标系o-x，y，z及o_p-x_p，y_p，z_p重合，主动轮以匀角速度ω₁绕z轴旋转，从动轮以匀角速度ω₂绕Z_P轴旋转，从起始位置经一段时间后，坐标系o₁-x₁，y₁，z₁及o₂-x₂，y₂，z₂运动，此时主动轮绕z轴转过φ₁角，从动轮绕Z_P轴转过φ₂角；则主动钩杆和从动轮钩杆中心线空间曲线方程表示为：其中式： 是空间共轭曲线的啮合方程；r₁＝x₁(t)i₁+y₁(t)j₁+z₁(t)k₁为主动钩杆中心线的径矢表达式；为主动钩杆中心线的空间曲线方程表达式；t为参变量，且-π＜t，t的终点值由空间共轭曲线的啮合方程式确定；β₁为啮合点M的单位主法矢，即，β₁＝β_x1i₁+β_y1j₁+β_z1k₁，i₁，j₁，k₁分别为x₁，y₁，z₁各坐标轴单位矢量β_x1，β_y1，β_z1分别为单位主法矢β₁在x₁，y₁，z₁各坐标轴分量的大小，其中：r₁为主动钩杆中心线的径矢，s为中心线曲线弧长；与主动钩杆空间曲线共轭的从动轮钩杆的空间曲线方程为：式中：θ-主、从动轮轴线夹角的补角，范围为0°-180°； a，b-O_P点到z轴的距离为a，a＞0；O_P到在x轴的距离为b，b＞0；ω₁，ω₂-主动轮与从动轮转动的角速度；i₂₁-主动轮与从动轮的传动比，即主动钩杆数量与从动轮钩杆数量之比；D-为主从动钩杆直径；当确定主动钩杆中心线方程和a，b，D，i₂₁，θ的值时，与之共轭的从动钩杆的中心线方程随之确定，主动轮和从动轮的形状也确定，从而得到斜交齿轮传动机构。