偏心變位齒輪傳動機構的製作方法
2023-05-10 17:24:06
專利名稱：偏心變位齒輪傳動機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及齒輪傳動機構，尤其是涉及一種偏心變位齒輪傳動機構。
背景技術：
偏心齒輪傳動是一種不等速傳動，即為正齒輪的轉動中心偏移齒輪中心， 兩齒輪偏心量相等，在初始位置上，兩齒輪的軸心和轉動中心在一條直線上。 與橢圓齒輪傳動相比，其轉動周期內齒輪間隙變化，引起振動和轉速跳動，一 般不能用於精確的不等速轉動，且偏心量不可太大(即變速範圍不可太大)，否 則造成齒隙過大，甚至在某個位置傳動脫離，致使變速範圍受到限制。但是， 由於偏心齒輪相對橢圓齒輪加工方便、成本低，仍然應用在一些關鍵不等速傳 動中。如高速插秧機的核心工作部件——旋轉式分插機構，就採用了偏心齒輪 傳動，並且一直應用至今。
發明內容
本發明的目的是提供一種偏心變位齒輪傳動機構，可以消除一般偏心齒輪 傳動時，由於齒隙變化引起的運動誤差、衝擊和振動。 為了達到上述目的，本發明採用的技術方案是
本發明包括兩個偏心量相同、各齒都有不同的變位係數和變位量的主、從 動偏心變位齒輪相互嚙合構成無側隙嚙合傳動。
所述的主、從動偏心變位齒輪各齒都有不同的變位係數為-l)兩個偏心變位齒輪傳動為角度變位齒輪傳動，總變位係數
a' = ar cos[——m(zl + z2) cos or] 2a'formula see original document page 5
式中，"為總變位係數，a'為嚙合角，"為標準壓力角，zl、 z2分別為 主、從動偏心齒輪的齒數，a為偏心齒輪轉動中心距，m為主、從動齒輪的模 數，al、 a2為主、從動偏心齒輪轉動軸心到嚙合點的距離，Ll、 L2為主、從動 偏心齒輪幾何中心到嚙合點的距離，e為偏心齒輪的偏心量，pl為主動偏心齒輪 轉過的角度，^2為從動偏心齒輪轉過的角度，cd、 "2、 -1、 ^2為三角形內 角，y為中心距變動係數；
2)根據總變位係數計算出主、從動偏心變位齒輪各齒的變位係數和變位量 x2 = x, + x2 (b)
formula see original document page 5
式中X'、 ^分別為主、從動偏心變位齒輪的變位係數，M為主從、動齒輪的 模數，"為標準壓力角，&、 "^為主、從動偏心變位齒輪分度圓齒厚，^、 &為主、從動偏心齒輪分度圓齒厚，A 、^'2為主、從動偏心變位齒輪分度圓齒
厚與主、從動偏心齒輪分度圓齒厚的差值，&,為偏心齒輪傳動時的側隙量；
主動偏心齒輪轉動任意一個輪齒都對應一個角度w，通過步驟1)計算可 以得到總變位係數A，根據齒輪傳動分配主從、動偏心變位齒輪的變位係數A、
x2，通過步驟2)可見主從、動偏心變位齒輪的變位係數^、 ^隨著總變位係數
"的變化而變化，主、從動偏心變位齒輪分度圓齒厚^和^隨著變位係數A、
^的變化而變化；偏心變位齒輪的每個輪齒齒形由A^和A^決定的，設計主、
從偏心變位齒輪時，只需要將主、從偏心齒輪的分度圓齒厚分別加上A^、 &,2，
能夠設計出無側隙嚙合的偏心變位齒輪。
本發明具有的有益的效果是
偏心齒輪傳動採用變位齒輪，且該種變位齒輪的各齒的變位係數和變位量 均不相同，各輪齒形狀也不相同，由偏心齒輪傳動時的齒隙量決定。因此，本 發明的偏心變位齒輪傳動機構可以消除偏心齒輪傳動時，由於齒隙變化引起的 運動誤差、衝擊和振動。
圖1是發明的偏心變位齒輪嚙合傳動示意圖。 圖2是偏心齒輪嚙合傳動結合示意圖。
圖3是偏心齒輪傳動轉動軸心、幾何中心以及嚙合點三點連線的幾何放大 圖形。
圖中1、主動偏心變位齒輪，2、從動偏心變位齒輪，3、主動偏心齒輪， 4、從動偏心齒輪，a、偏心齒輪轉動中心距，c、主動偏心齒輪與從動偏心齒輪 的頂隙，AS、主動偏心齒輪與從動偏心齒輪的側隙，A5。偏心齒輪的第i對 齒嚙合時的側隙，A5。、偏心變位齒輪初始安裝位置嚙合時的側隙，q、 02、 03、 04 分別為齒輪l、 2、 3、 4的轉動軸心，CP C2、 C3、 C,分別為偏心齒輪l、 2、 3、 4 的幾何中心，al、 a2為偏心齒輪3、 4轉動軸心到嚙合點的距離，Ll、 L2為偏 心齒輪3、 4幾何中心到嚙合點的距離，e為偏心齒輪的偏心量，pl為偏心齒輪 3轉過的角度，^2為偏心齒輪4轉過的角度，"1、 "2、 / 1、 P2為三角形內角。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
如圖1所示，本發明包括主動偏心變位齒輪1和從動偏心變位齒輪2，該偏 心變位齒輪傳動與偏心齒輪傳動和變位齒輪傳動都不同，該偏心變位齒輪的各 齒都有不同的變位係數和變位量，在齒輪的形狀特徵上表現為該種偏心變位齒輪的每個輪齒齒形不盡相同，其輪齒形狀由偏心齒輪傳動時的齒隙量^決定， 通過選取變位係數和計算變位量獲得。
如圖1所示，所述的變位齒輪的每個輪齒齒廓形狀的設計方法是以某位置， 本實施例中為兩齒輪的軸心和轉動中心在一條直線上時，在此位置嚙合的輪齒
齒形為標準齒形，即此位置的^。=0，以此位置的輪齒為基準，計算其它位置
時輪齒的變位係數和變位量。
如圖2所示，AS,是第i對齒嚙合時的側隙，則第i對齒的變位量和變位系 數由此AS,決定，變位後，A5,為零。 如圖3所示，由幾何關係得
sincd si拜l sin a 2 sin々1 sin ^ 2 sin "2
(1)
(2)
式中，fll二，-e， "2二擊+ e， "2 = ;r-p1-cd，々2 = ;ri2--1。
力 丄
將方程式(1) (2)化簡後，可得
l = a—( —1 ) (3) —ecospl
〃l二肌tan( eS—2 ) (4) a2 —ecosp2
ZJ =-^-sinpl (5)
sin(al + pl)
丄2 =-^-sin爐2 (6)
假設主、從偏心齒輪3和偏心齒輪4的傳動比為/34
;4 (7)
a'二丄l +丄2 (8) 式中，"'為偏心齒輪傳動的幾何中心距。變位齒輪傳動無側隙嚙合方程式
,or 二z"v"H--tan or (9)
式中，"'為嚙合角，"為標準壓力角，xS總變位係數，zl、 z2分別為主、從3、 動偏心齒輪3、 4的齒數。
a' = acosy ,二丄m(zl + z2)cos^, (10)
式中，"為主、從動偏心齒輪的轉動中心距，m為主、從動齒輪的模數。 將上式化簡後，可得
"'二orcos["^"W(zl + z2)coscir] (11)
根據方程式(9)(10)(11)，可得總變位係數
,v _ (/薩'一 /畫)(zl + z2) 2 tan a
a = ， (13)
式中，>>^為主、從動變位齒輪的分度圓分離距離，或稱中心距變動量，係數^稱 為中心距變動係數。
_y =- (14)
xS:;^+a:2 (15) =附(^" +tan ") (16)
^■2 = m(y+ 2x2 tana) (17) &=|認 (18)
力
52= 謂 (19) Mi =《.i —5 = 2:^ tan or (20)△A = s,.2 — s = 2x2 tan a (21)
(22)
式中，x'、 ^分別為主、從動偏心變位齒輪的變位係數，w為主從、動齒 輪的模數，"為標準壓力角，&、 ^為主、從動偏心變位齒輪分度圓齒厚，^、 ^為主、從動偏心齒輪分度圓齒厚，A&、 &。為主、從動偏心變位齒輪分度圓 齒厚與主、從動偏心齒輪分度圓齒厚的差值，A&為偏心齒輪傳動時的側隙量。
主動偏心齒輪轉動任意一個輪齒都對應一個角度^，通過步驟1)計算可 以得到總變位係數"，根據齒輪傳動分配主從、動偏心變位齒輪的變位係數^、 S，通過步驟2)可見主從、動偏心變位齒輪的變位係數^、 ^隨著總變位係數 ^的變化而變化，主、從動偏心變位齒輪分度圓齒厚 和^隨著變位係數、、 ^的變化而變化；偏心變位齒輪的每個輪齒齒形由A^和A^決定的，設計主、 從偏心變位齒輪時，只需要將主、從偏心齒輪的分度圓齒厚分別加上A^、 &,2， 能夠設計出無側隙嚙合的偏心變位齒輪。
權利要求
1、一種偏心變位齒輪傳動機構，其特徵在於包括兩個偏心量相同、各齒都有不同的變位係數和變位量的主、從動偏心變位齒輪(1、2)相互嚙合構成無側隙嚙合傳動。
2、 根據權利要求1所述的一種偏心變位齒輪傳動機構，其特徵在於所述的 主、從動偏心變位齒輪(l、 2)各齒都有不同的變位係數為l)兩個偏心變位齒輪傳動為角度變位齒輪傳動，總變位係數 0'"vo:' — /wva)(zl + z2)2 tan aa' = <ar cos[^~ m(zl + z2) cos a]a' = i—zl + z2)cos<^/ , = Z1 + Z2 2 、7 /cosa丄l =-^-sinplsin(al + pl)丄2 =-sin伊2sin(/ l + p2)al = arctan(~eSm^l~) "l一ecospl》=-附式中，d為總變位係數，"'為嚙合角，"為標準壓力角，zl、 z2分別為 主、從動偏心齒輪的齒數，a為偏心齒輪轉動中心距，m為主、從動齒輪的模 數，al、 a2為主、從動偏心齒輪轉動軸心到嚙合點的距離，Ll、 L2為主、從動 偏心齒輪幾何中心到嚙合點的距離，e為偏心齒輪的偏心量，pl為主動偏心齒輪 轉過的角度，^為從動偏心齒輪轉過的角度，"1、 "2、 〃1、 "2為三角形內 角，；;為中心距變動係數；2)根據總變位係數計算出主、從動偏心變位齒輪(l、 2)各齒的變位係數和變X S — 乂i +— + 2義i tan or)&2 =附(| + 2^2 tan or) 1A = —;r附 1^ = —;r附 2 2As1,] = & _ s1 = tan a △^2 =_ s = 2x2 tan a式中，A、巧分別為主、從動偏心變位齒輪的變位係數，附為主從、動齒 輪的模數，"為標準壓力角，&、 ^為主、從動偏心變位齒輪分度圓齒厚，A、^為主、從動偏心齒輪分度圓齒厚，A 、^'2為主、從動偏心變位齒輪分度圓齒厚與主、從動偏心齒輪分度圓齒厚的差值，&,為偏心齒輪傳動時的側隙量； 主動偏心齒輪轉動任意一個輪齒都對應一個角度w，通過步驟1)計算可 以得到總變位係數d，根據齒輪傳動分配主從、動偏心變位齒輪的變位係數A、A，通過步驟2)可見主從、動偏心變位齒輪的變位係數^、 ^隨著總變位係數"的變化而變化，主、從動偏心變位齒輪分度圓齒厚&和&隨著變位係數A、^的變化而變化；偏心變位齒輪的每個輪齒齒形由A^和A^決定的，設計主、 從偏心變位齒輪時，只需要將主、從偏心齒輪的分度圓齒厚分別加上A^、 &,2， 能夠設計出無側隙嚙合的偏心變位齒輪。
全文摘要
本發明公開了一種偏心變位齒輪傳動機構。包括兩個偏心量相同、各齒都有不同的變位係數和變位量的主、從動偏心變位齒輪相互嚙合構成無側隙嚙合傳動。偏心齒輪傳動採用變位齒輪，且該種變位齒輪的各齒的變位係數和變位量均不相同，各輪齒形狀也不相同，由偏心齒輪傳動時的側隙量決定，通過選取變位係數和計算變位量獲得。因此，本發明的偏心變位齒輪傳動機構可以消除偏心齒輪傳動時，由於齒隙變化引起的運動誤差、衝擊和振動。
文檔編號F16H1/06GK101561029SQ20091009866
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月25日 優先權日2009年5月25日
發明者張瑋煒, 方明輝, 勻 趙, 黃節泵 申請人:浙江理工大學