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第卷第期山东轻工业学院学报.
年月瓜】、.
齿轮的形成原理研究
李荣刚。
.山东轻工业学院轻化与环境工程学院,山东济南
.山东大学机械工程学院,山东济南
摘要: 嘴齿轮是依据全新的齿彤理论所提出的一种新型齿轮。在充分研究出齿彤形成原理的
基础上,本文基于啮合理论推导了齿条齿轮的齿廓曲线方程讨论了齿轮的各参数对其齿形的影
响及其选取原则,得出了齿根过渡曲线的坐标方程并根据齿形形成原理,开发了齿轮及其齿条的图形
仿真程序
关键词: 齿轮』神齿形;啮合原理
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:——
随着生产的发展和科技的进步,要求齿轮传动的性能不断提高。年代后期,为了满足
对齿轮高速重载和小型化的要求,日本学者小守勉用新的齿形理论,提出了名为齿轮的
新型齿轮它的齿形由许多微段渐开线连接而成,采用对称的凸凹啮合形式,并且使微段
渐开线的结合点在啮台时的相对曲率为零研究表明,在相同条件下,齿轮的齿面接触
强度约为渐开线齿轮的倍,,并且它还克服了圆弧齿轮的
缺点,能制成直齿轮齿轮的另一优点是可以设计成少齿数齿轮,易于实现产品的小型
化,紧凑化。本文研究了齿轮的形成原理,并在此基础上完成了其齿形的图形仿真。
齿轮的形成原理
. 齿条齿廓曲线的彤成原理
齿条的齿廓曲线是由许多微段渐开线连接而成的。如图所示,
角为。的两射线和Ⅳ。作节线儿垂直于Ⅳ,交两射线于Ⅳ和点,并满足
然后选定角做出,以和为圆心,以为半径分别作相切
的两个基圆,两基圆和节线尸分别交于点和点,若两圆的公共发生线为,按渐开
线形成原理,微段渐开线和分别是发生线】沿和的基圆滚过弧长
】”和”形成的。因此,微段渐开线在两端点,称为Ⅳ一点,在这类点处啮台
。
构造过程是一种递推过程,且下一微段的压力角应比上一微段的压力角有一增
收稿日期
作者简介:,山东省广饶县,工学硬士,山东轻工业学院讲师,主要从事机槭传动及绿色缶造方面
的科研与工程工作
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第期李荣刚等:齿轮的形成原理研究
量,点处上下两微段应光滑连接. 、点的曲率中心在节线上。如图所示,过点
作与夹】角的线段并交节线于点,使长等于,⋯满足一定
的变化规律,重复以上步骤可得下一微线段。如此依次进行下去,就可得到所需的齿
廓曲线。
齿条节线以下齿廓的形成与节线以上齿廓的形成原理相同。齿形的曲率中心都在节线
上,齿形在节线以上为凸,,且
有很多相对曲率为零的点—点。

.
图齿条齿形的形成原理圉齿条齿形的形成过程
. 齿条的齿形计算
若给定初始位置处的参数,,,并使。,
齿形上任一—点的曲率半径:
舌一
其中:一。口一一口,一
齿形上任一—点的压力角:。斗。言
鱼占。”皇占一
图中建立以为原点,以节线为轴的坐标系,由图得齿条的坐标方程式为:
』±一⋯
式中正号用于节线以上的齿形,负号用于节线以下的齿形。
. 齿轮的齿形计算
如图所示,