一種無級傳動機構(gòu)的非圓齒輪精確傳動設(shè)計

蔣辰希　邱文剛　李世鵬　趙重年　詹雋青

摘要：為構(gòu)建一種無級傳動機構(gòu)的非圓齒輪精確3D模型，使之利于高精度線切割加工，并使非圓齒輪按指定速比變化規(guī)律進行精確傳動，按指定的速比變化曲線設(shè)計非圓齒輪節(jié)曲線;使用插齒齒廓法線法設(shè)計非圓齒輪，介紹了齒根過渡曲線和避免根切的設(shè)計方法以及插齒刀位置變換的方法，并提出了一種齒側(cè)間隙的精確設(shè)計方法;在設(shè)計過程中，將插齒刀的運動方式描述為一種包含自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)和圓心移動的合成運動，基于這一原理，繪制了非圓齒輪的轉(zhuǎn)動角度與節(jié)曲線弧長、插齒刀圓心坐標(biāo)、插齒刀公轉(zhuǎn)角度之間的關(guān)系曲線;以關(guān)系曲線為基礎(chǔ)，利用插值算法求解未知量，避免了復(fù)雜數(shù)學(xué)關(guān)系式的推導(dǎo);最后，通過插齒加工仿真、測量3D模型齒側(cè)間隙、有限元強度校核以及線切割樣件試制，對設(shè)計結(jié)果進行檢驗。結(jié)果表明，非圓齒輪的齒廓、齒側(cè)間隙、齒根過渡曲線滿足設(shè)計要求。