减变速一体化齿轮啮合原理的研究

来源：机械工程学报杂志2016年第15期北京时间：

作者：刘大伟, 任廷志, 金昕

单位：1. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004；2. 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心 秦皇岛 066004

摘要：突破常规非圆齿轮副的节曲线都是非圆形的限制，提出由普通直齿圆柱齿轮和非圆面齿轮组成的传动机构，可实现任意的减变速一体化传动，从而最大限度地简化传统减变速装置的传动结构，节省传动空间，提高传动效率。提出用非圆曲线代替普通面齿轮节圆的设想，根据传动过程中两齿轮节曲线之间进行纯滚动的原理，建立圆柱齿轮的空间节曲线方程，从而揭示正交轴圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动机理;将圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动比分解成减速比和变速比两部分，建立几何参数与两部分传动比的对应关系，可方便地设计任意减变速传动规律。根据齿轮空间啮合原理，建立由标准齿轮插刀包络非圆面齿轮的齿面模型，可为进一步轮齿几何特性分析及强度计算提供理论基础。计算出不同设计参数下非圆面齿轮副的传动比，分析了其独特的传动性能，并利用数字化制造仿真技术模拟标准齿轮插刀加工非圆面齿轮的过程，得到与齿廓数学模型完全吻合的齿面数据，从而验证了新型齿轮的传动机理及齿面模型的正确性。

关键词：齿面模型,非圆面齿轮,空间节曲线,一体化传动；

基金资助：* 河北省自然科学基金(E2016203183)、秦皇岛市科技支撑计划项目(201502A014)和燕山大学青年教师自主研究计划(14LGB003)资助项目; 20151205收到初稿，20160411收到修改稿;