相切式四圆弧齿轮齿形设计及啮合原理分析

【摘要】数控成型铣齿与磨齿工艺的成熟与普及,为新型齿廓设计提供了很大空间,使得研究者彻底摆脱了展成法加工的束缚。本文提出了一种新型多圆弧齿廓齿轮——相切式四圆弧齿轮。这种新型齿轮可以解决公切线式双圆弧齿轮非工作齿廓早期接触所形成的点蚀问题。其结构简单,一定程度上节省了制造时间成本与经济成本。同时,相切式四圆弧齿轮避免了分阶式设计中齿腰处出现尖点的情况,更适合数控成形硬齿面磨削。文中提出相切式四圆弧齿轮的几何设计方案,该设计将公切线式双圆弧齿轮的过渡齿廓由公切线变为相切圆弧。这种新型齿廓非工作齿廓间隙大于公切线式双圆弧齿轮的非工作齿廓间隙,且较双圆弧齿廓增加了一个啮合点。根据此方案,设计出相切式四圆弧齿轮基本齿廓,给出相切式四圆弧基本齿廓参数的选取原则以及计算方法。提出了公切线式双圆弧齿廓以及相切式四圆弧齿廓非工作齿廓间隙的近似计算方法。同时,比较了模数为20的公切线式双圆弧齿轮、分阶式双圆弧齿轮以及相切式四圆弧齿轮的非工作齿廓间隙,验证了“相切式四圆弧齿轮非工作齿廓间隙大”这一结论。本文论证相切式四圆弧齿轮满足定比传动,且给出相切式四圆弧齿轮连续传动的条件,推导出该齿形共轭接触的条件式。同时,证明相切式四圆弧齿轮满足中心距可分性。推导出相切式四圆弧齿轮多点啮合系数、多对齿啮合系数的计算公式。给出选择合理齿宽的理论依据,分析接触点分布规律。
【作者】刘梓林；
【导师】段建中；
【作者基本信息】宁夏大学，机械工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】四圆弧齿轮；中心距可分性；啮合特性；基本齿廓；共轭接触；非工作齿廓；

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