可消隙滚销--次摆线齿轮传动的基础理论分析

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销齿传动是用于传递两平行轴之间回转运动及动力的机械传动,属于摆线类传动中一种定轴传动形式。其齿轮副由销轮与摆线齿轮组成,由于销轮轮齿由圆销齿构成,与一般齿轮相比,它具有结构简单、加工容易、造价低、拆修方便等优点。目前对销齿传动的理论分析缺乏系统性,并且摆线齿轮主要采用以标准摆线为理论齿廓的圆柱齿轮,在应用上也仅限于低速、重载、粉尘多及润滑条件差等工作环境恶劣的场合。本文以消除传动过程中因磨损产生的间隙为目的,提出可消隙滚销-次摆线齿轮传动,并且围绕该传动的内啮合及外啮合两种传动形式的齿形综合、参数分析、滑动率分析及虚拟装配与运动学仿真等方面进一步展开探讨。  基于转速变换、啮合原理以及等距偏置原理,建立了次摆线齿轮的三维齿廓方程,推导了次摆线齿轮齿廓的曲率及曲率半径公式并给出了不干涉条件,给出了压力角计算公式,并根据示例分析了曲率半径及压力角随参数的变化规律。  对可消隙滚销-次摆线齿轮传动的几何参数进行了详细定义,推导出分度圆齿厚的计算公式并分析了各几何参数对其的影响。讨论了次摆线齿轮齿顶圆半径的取值范围的计算方法,并通过实例分析给出了计算的一般步骤。  对可消隙滚销-次摆线齿轮传动进行了滑动率分析。建立了实际啮合几何模型,根据相对滑动的定义推导了可消隙滚销-次摆线齿轮传动的滑动率的计算公式。  对可消隙滚销-次摆线齿轮传动的结构进行了设计。基于虚拟设计总结了可消隙滚销-次摆线齿轮传动设计思路。利用MATLAB建立了啮合模型以展现次摆线齿轮的齿廓截线,利用Pro/E对各零部件完成了三维建模、虚拟装配、干涉检验和运动仿真,仿真结果从运动学上证明了传动原理的可行性和结构设计的合理性。
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