外嚙合擺線齒輪的重合度的提高方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種外嚙合擺線齒輪的重合度的提高方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 1674年丹麥天文學(xué)家俄勒夫?羅默（OlafRoemer)首次提出用外擺線作齒廓曲 線能使齒輪等速運(yùn)動。1694年法國學(xué)者菲力普?狄?拉?伊勒（PhilippdeLaHire)發(fā) 表了題為"外擺線理論"的演講，提出"外擺線齒形的齒輪與點(diǎn)齒輪或針輪嚙合時(shí)是等速運(yùn) 動"的觀點(diǎn)。19世紀(jì)中葉，英國劍橋大學(xué)羅伯特·威利斯（RobertWillis)教授提出在節(jié) 圓外側(cè)和內(nèi)側(cè)分別采用外擺線和內(nèi)擺線的復(fù)合擺線齒形，并進(jìn)一步闡明擺線滾動圓與齒數(shù) 無關(guān)，這種齒形不管齒數(shù)多少都能正確嚙合，是具有互換性的齒輪。
[0003] 時(shí)至今日，雖然漸開線齒輪占壓倒多數(shù)，但擺線憑借自身的優(yōu)勢仍用作擺線針輪 行星減速器和羅茨（Roots)輪等的齒形曲線，而鐘表機(jī)構(gòu)中齒輪齒廓仍然是復(fù)合擺線的齒 形。盡管擺線齒輪存在制造、安裝等困難，但擺線齒輪具有最小齒數(shù)少、不存在根切、嚙合滑 動率低、齒面磨損均勻等諸多優(yōu)點(diǎn)。近年來，超高精度加工制造技術(shù)的出現(xiàn)，使得擺線嚙合 的推廣應(yīng)用不再是問題。
[0004] 然而，隨著機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展，對齒輪傳動提出了更高的要求，正呈現(xiàn)出高速、 重載、小型、高效的發(fā)展趨勢。重合度作為衡量齒輪傳動性能，是表征齒輪傳動連續(xù)性及其 傳遞載荷均勻性的重要指標(biāo)之一。提升擺線齒輪的重合度，是減小結(jié)構(gòu)尺寸、增強(qiáng)承載能 力、降低振動噪聲的重要舉措。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷而提出一種能夠提高外嚙合擺 線齒輪的重合度的提高方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采用如下的技術(shù)方案。
[0007] 技術(shù)方案1的外嚙合擺線齒輪的重合度的提高方法，在主動外齒齒輪與從動外齒 齒輪相互嚙合的嚙出期間，將嚙出期嚙合圓的直徑設(shè)定為大于所述從動外齒齒輪的節(jié)圓的 直徑且小于等于所述從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑與所述主動外齒齒輪的節(jié)圓的半徑之和， 使所述主動外齒齒輪的齒頂與所述從動外齒齒輪的齒頂嚙合，在主動外齒齒輪與從動外齒 齒輪相互嚙合的嚙入期間，將嚙入期嚙合圓的直徑設(shè)定為所述嚙出期嚙合圓的直徑減去所 述從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑，使所述主動外齒齒輪的齒根與所述從動外齒齒輪的齒頂嚙 合。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果。
[0009] 根據(jù)技術(shù)方案1的外嚙合擺線齒輪的重合度的提高方法，在兩外齒輪的嚙出期 間，將嚙出期嚙合圓的直徑設(shè)定為大于從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑且小于等于從動外齒齒 輪的節(jié)圓的直徑與主動外齒齒輪的節(jié)圓的半徑之和，在兩齒輪的嚙入期間，將嚙入期嚙合 圓的直徑設(shè)定為嚙出期嚙合圓的直徑減去從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑。
[0010] 根據(jù)齒輪重合度等于齒輪作用角與齒距角的比值，且在一定條件下嚙合線的長度 越長齒輪作用角越大可知，在延長嚙合線的長度的情況下能夠提高齒輪的嚙合度，從而如 何提高嚙合線的長度，是增加齒輪的重合度的關(guān)鍵。通過上述那樣在主動外齒齒輪與從動 外齒齒輪的嚙出期間，將嚙出期嚙合圓的直徑設(shè)定為大于所述從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑 且小于等于所述從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑與所述主動外齒齒輪的節(jié)圓的半徑之和，能夠 在嚙出期間使相嚙合的兩齒輪的齒頂與齒頂之間嚙合，嚙合線變得最長，從而能夠提高齒 輪的重合度，使齒輪副能否連續(xù)平穩(wěn)工作，提高齒面的承載能力，減小齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸，降 低傳動的振動和噪聲。
【附圖說明】
[0011] 圖1是表示本發(fā)明的外嚙合擺線齒輪的重合度的提高方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0013] 圖1是表示本發(fā)明的外嚙合擺線齒輪的重合度的提高方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 如圖1所示，本發(fā)明的外嚙合擺線齒輪的重合度的提高方法，在主動外齒齒輪與 從動外齒齒輪相互嚙合的嚙出期間，將嚙出期嚙合圓的直徑設(shè)定為大于所述從動外齒齒輪 的節(jié)圓的直徑且小于等于所述從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑與所述主動外齒齒輪的節(jié)圓的 半徑之和，使所述主動外齒齒輪的齒頂與所述從動外齒齒輪的齒頂嚙合。
[0015] 在主動外齒齒輪與從動外齒齒輪相互嚙合的嚙入期間，將嚙入期嚙合圓的直徑設(shè) 定為所述嚙出期嚙合圓的直徑減去所述從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑，使所述主動外齒齒輪 的齒根與所述從動外齒齒輪的齒頂嚙合。
[0016] 根據(jù)上述的外嚙合擺線齒輪的重合度的提高方法，在兩外齒輪的嚙出期間，將嚙 出期嚙合圓的直徑設(shè)定為大于從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑且小于等于從動外齒齒輪的節(jié) 圓的直徑與主動外齒齒輪的節(jié)圓的半徑之和，在兩齒輪的嚙入期間，將嚙入期嚙合圓的直 徑設(shè)定為嚙出期嚙合圓的直徑減去從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑。
[0017] 根據(jù)齒輪重合度等于齒輪作用角與齒距角的比值，且在一定條件下嚙合線的長度 越長齒輪作用角越大可知，在延長嚙合線的長度的情況下能夠提高齒輪的嚙合度，從而如 何提高嚙合線的長度，是增加齒輪的重合度的關(guān)鍵。通過上述那樣在主動外齒齒輪與從動 外齒齒輪的嚙出期間，將嚙出期嚙合圓的直徑設(shè)定為大于所述從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑 且小于等于所述從動外齒齒輪的節(jié)圓的直徑與所述主動外齒齒輪的節(jié)圓的半徑之和，能夠 在嚙出期間使相嚙合的兩齒輪的齒頂與齒頂之間嚙合，嚙合線變得最長，從而能夠提高齒 輪的重合度，使齒輪副能否連續(xù)平穩(wěn)工作，提高齒面的承載能力，減小齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸，降 低傳動的振動和噪聲。
[0018] 具體地說，如圖1所示，節(jié)圓半徑為Γι、齒頂圓半徑為ral的主動外齒齒輪以h點(diǎn)為 中心，節(jié)圓半徑為r2、齒頂圓半徑為ra2的從動外齒齒輪以02點(diǎn)為中心，兩節(jié)圓的切點(diǎn)P即 為節(jié)點(diǎn)。設(shè)BpB2分別是從動外齒齒輪和主動外齒齒輪的齒頂圓與兩圓弧嚙合線的交點(diǎn)，則 以點(diǎn)〇"為圓心、〇"P=R為半徑的圓弧/?就是嚙出期間的嚙合曲線段，而以點(diǎn)(V為圓 心、0' P= (R-r2)為半徑的圓弧ii；就是嚙入期間的嚙合曲線段，其中，^〈1?彡巧+^/2。由 于擺線齒輪的