一種分段式齒廓齒輪的虛擬樣機設(shè)計

李海翔

摘 要：結(jié)合傳統(tǒng)漸開線齒輪與圓弧齒輪優(yōu)點，提出了一種基于分段式齒廓的新型齒輪傳動。根據(jù)實例選取的具體參數(shù)，建立了三維實體模型并設(shè)計出虛擬樣機。研究結(jié)果對進一步的各項研究提供了一個理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：齒輪 分段式齒廓 虛擬樣機

項目編號： NDYB2018-11

齒輪傳動是各類機械中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動形式。齒輪的齒廓在很大程度上決定了傳動的性能。漸開線齒廓具有中心距可分性以及制造、測量方便等優(yōu)點[1]，而圓弧齒廓具有高接觸強度和良好跑合性等優(yōu)點[2]，因此都得到了廣泛的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，對高速、重載、大功率的齒輪傳動提出了更高的要求，因此，新齒廓的研究具有重要的理論意義和工程實用價值。

數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展使復(fù)雜齒廓曲線和曲面的加工不再成為難題.，不少學(xué)者在吸收漸開線齒廓和圓弧齒廓優(yōu)點的基礎(chǔ)上，為高性能齒輪傳動元件的創(chuàng)新做了有益的工作?；诜侄问烬X廓的新型齒輪綜合了傳統(tǒng)漸開線齒輪和圓弧齒輪的優(yōu)點，其齒廓由兩凸凹相對的圓弧中間以一段漸開線連接而成，形成分段式齒廓形狀。在端面上接觸線的末端為凸凹嚙合，其當(dāng)量曲率半徑較大，理論上，接觸強度和漸開線齒輪比有很大提高[3～4]。

2傳動裝置整體設(shè)計與虛擬樣機設(shè)計

根據(jù)前面實例計算建立的三維實體模型，參考減速器的各種設(shè)計原則與實例，完成了傳動裝置的整體設(shè)計、所有零部件的圖紙以及裝配圖的圖紙。該傳動裝置的結(jié)構(gòu)如圖4所示。該型傳動由輸入軸10、大齒輪4、大齒輪軸5、輸入端端蓋8與11、輸出端端蓋2與7、箱體3、箱蓋1等主要零件組成。輸入軸10是齒輪軸，輸入軸與小齒輪一體，由軸承9支撐于輸入端前端蓋11和輸入端后端蓋8，輸入軸10通過聯(lián)軸器與電動機軸相連。輸出軸5通過平鍵與大齒輪4固定在一起，由軸承6支撐于輸出端前端蓋7和輸出端后端蓋2，通過聯(lián)軸器傳遞動力和運動到輸出聯(lián)接件。

將所有零部件按尺寸建立三維模型后，按整體設(shè)計的裝配圖裝配在一起，整個齒輪箱的效果如圖5所示。

3 ?結(jié)論

考慮到實驗臺條件等綜合要求，根據(jù)單級減速器齒輪箱的設(shè)計準(zhǔn)則，完成了新型齒輪傳動減速器的整體設(shè)計。根據(jù)分段式齒廓齒輪減速器的設(shè)計要求，完成了虛擬樣機試制。

參考文獻(xiàn)

[1] 李華敏，韓元瑩，王知行.漸開線齒輪的幾何原理與計算[M].北京：機械工業(yè)出版社，1985.

[2] 盧賢纘，尚俊開. 圓弧齒輪嚙合原理[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.

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[4] ?邵家輝. 圓弧齒輪[M]. 北京： 機械工業(yè)出版社， 1994年.