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大重合度组合齿廓非圆齿轮设计方法试验研究

作者：杜风娇,刘建刚,廖强. 日期：2024-08-30/span> 浏览：18 查看PDF文档

大重合度组合齿廓非圆齿轮设计方法试验研究*

杜风娇1,刘建刚1*,廖强2

(1.武夷学院机电工程学院,福建武夷山 354300;2.赣州市农业科学研究所,江西赣州 341099)

摘要:为了解决组合齿廓非圆齿轮增大重合度问题,对组合齿廓非圆齿轮设计方法进行了研究。首先,提出了增大齿高系数,减小节曲线压力角、负变位的组合齿廓非圆齿轮设计方法,对变渐开线不完全变摆线齿廓展开了大重合度组合齿廓设计,并对大重合度的非圆圆柱齿轮进行了设计;然后,分析了齿高系数、变位系数、节曲线压力角与非圆齿轮渐开线齿廓和变渐开线不完全变摆线组合齿廓的重合度变化规律,制造了2种增大重合度的组合齿廓非圆齿轮;最后,测量了增大齿高系数和减小节曲线压力角的非齿轮齿侧间隙,并与标准的渐开线齿廓齿侧间隙进行了对比,开展了大重合度组合齿廓非圆齿轮传动比的测量试验,以及承载能力仿真对比分析(主动轮固定,从动轮添加15N·m扭矩)。研究结果表明:组合齿廓非圆齿轮的齿侧间隙(减小节曲线压力角0.106mm,增大齿高系数0.107mm)明显小于渐开线齿廓非圆齿轮的齿侧间隙(0.173mm);大重合度组合齿廓非圆齿轮的试验传动比与理论仿真传动比一致;减小节曲线压力角的大重合度齿廓设计方法承载能力(应力最大值157.5MPa)最优,增大齿高系数的大重合度齿廓设计方法承载能力(应力最大值213.2MPa)最差。采用增大齿高系数,减小节曲线压力角的组合齿廓非圆齿轮设计方法来实现非圆齿轮的大重合度设计是可行的。

关键词:大重合度组合齿廓;渐开线齿廓非圆齿轮;齿高系数;变位系数;节曲线压力角;变渐开线变摆线;齿侧间隙

中图分类号:TH132.41;TH122文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)08-1353-11

本文引用格式:

杜风娇,刘建刚,廖强.大重合度组合齿廓非圆齿轮设计方法试验研究［J］.机电工程,2024,41(8):1353-1363.

DU Fengjiao, LIU Jiangang, LIAO Qiang. Experimental study on design method of non-circular gear with high contact ratio and composite tooth profile［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(8):1353-1363.