专利名称：偏心变位齿轮传动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及齿轮传动机构，尤其是涉及一种偏心变位齿轮传动机构。
背景技术：
偏心齿轮传动是一种不等速传动，即为正齿轮的转动中心偏移齿轮中心， 两齿轮偏心量相等，在初始位置上，两齿轮的轴心和转动中心在一条直线上。 与椭圆齿轮传动相比，其转动周期内齿轮间隙变化，引起振动和转速跳动，一 般不能用于精确的不等速转动，且偏心量不可太大(即变速范围不可太大)，否 则造成齿隙过大，甚至在某个位置传动脱离，致使变速范围受到限制。但是， 由于偏心齿轮相对椭圆齿轮加工方便、成本低，仍然应用在一些关键不等速传 动中。如高速插秧机的核心工作部件——旋转式分插机构，就采用了偏心齿轮 传动，并且一直应用至今。
发明内容
本发明的目的是提供一种偏心变位齿轮传动机构，可以消除一般偏心齿轮 传动时，由于齿隙变化引起的运动误差、冲击和振动。 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是
本发明包括两个偏心量相同、各齿都有不同的变位系数和变位量的主、从 动偏心变位齿轮相互啮合构成无侧隙啮合传动。
所述的主、从动偏心变位齿轮各齿都有不同的变位系数为-l)两个偏心变位齿轮传动为角度变位齿轮传动，总变位系数
a' = ar cos[——m(zl + z2) cos or] 2a'<formula>formula see original document page 5</formula>
式中，"为总变位系数，a'为啮合角，"为标准压力角，zl、 z2分别为 主、从动偏心齿轮的齿数，a为偏心齿轮转动中心距，m为主、从动齿轮的模 数，al、 a2为主、从动偏心齿轮转动轴心到啮合点的距离，Ll、 L2为主、从动 偏心齿轮几何中心到啮合点的距离，e为偏心齿轮的偏心量，pl为主动偏心齿轮 转过的角度，^2为从动偏心齿轮转过的角度，cd、 "2、 -1、 ^2为三角形内 角，y为中心距变动系数；
2)根据总变位系数计算出主、从动偏心变位齿轮各齿的变位系数和变位量 x2 = x, + x2 (b)
<formula>formula see original document page 5</formula>
式中X'、 ^分别为主、从动偏心变位齿轮的变位系数，M为主从、动齿轮的 模数，"为标准压力角，&、 "^为主、从动偏心变位齿轮分度圆齿厚，^、 &为主、从动偏心齿轮分度圆齿厚，A 、^'2为主、从动偏心变位齿轮分度圆齿
厚与主、从动偏心齿轮分度圆齿厚的差值，&,为偏心齿轮传动时的侧隙量；
主动偏心齿轮转动任意一个轮齿都对应一个角度w，通过步骤1)计算可 以得到总变位系数A，根据齿轮传动分配主从、动偏心变位齿轮的变位系数A、
x2，通过步骤2)可见主从、动偏心变位齿轮的变位系数^、 ^随着总变位系数
"的变化而变化，主、从动偏心变位齿轮分度圆齿厚^和^随着变位系数A、
^的变化而变化；偏心变位齿轮的每个轮齿齿形由A^和A^决定的，设计主、
从偏心变位齿轮时，只需要将主、从偏心齿轮的分度圆齿厚分别加上A^、 &,2，
能够设计出无侧隙啮合的偏心变位齿轮。
本发明具有的有益的效果是
偏心齿轮传动采用变位齿轮，且该种变位齿轮的各齿的变位系数和变位量 均不相同，各轮齿形状也不相同，由偏心齿轮传动时的齿隙量决定。因此，本 发明的偏心变位齿轮传动机构可以消除偏心齿轮传动时，由于齿隙变化引起的 运动误差、冲击和振动。
图1是发明的偏心变位齿轮啮合传动示意图。 图2是偏心齿轮啮合传动结合示意图。
图3是偏心齿轮传动转动轴心、几何中心以及啮合点三点连线的几何放大 图形。
图中1、主动偏心变位齿轮，2、从动偏心变位齿轮，3、主动偏心齿轮， 4、从动偏心齿轮，a、偏心齿轮转动中心距，c、主动偏心齿轮与从动偏心齿轮 的顶隙，AS、主动偏心齿轮与从动偏心齿轮的侧隙，A5。偏心齿轮的第i对 齿啮合时的侧隙，A5。、偏心变位齿轮初始安装位置啮合时的侧隙，q、 02、 03、 04 分别为齿轮l、 2、 3、 4的转动轴心，CP C2、 C3、 C,分别为偏心齿轮l、 2、 3、 4 的几何中心，al、 a2为偏心齿轮3、 4转动轴心到啮合点的距离，Ll、 L2为偏 心齿轮3、 4几何中心到啮合点的距离，e为偏心齿轮的偏心量，pl为偏心齿轮 3转过的角度，^2为偏心齿轮4转过的角度，"1、 "2、 / 1、 P2为三角形内角。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明包括主动偏心变位齿轮1和从动偏心变位齿轮2，该偏 心变位齿轮传动与偏心齿轮传动和变位齿轮传动都不同，该偏心变位齿轮的各 齿都有不同的变位系数和变位量，在齿轮的形状特征上表现为该种偏心变位齿轮的每个轮齿齿形不尽相同，其轮齿形状由偏心齿轮传动时的齿隙量^决定， 通过选取变位系数和计算变位量获得。
如图1所示，所述的变位齿轮的每个轮齿齿廓形状的设计方法是以某位置， 本实施例中为两齿轮的轴心和转动中心在一条直线上时，在此位置啮合的轮齿
齿形为标准齿形，即此位置的^。=0，以此位置的轮齿为基准，计算其它位置
时轮齿的变位系数和变位量。
如图2所示，AS,是第i对齿啮合时的侧隙，则第i对齿的变位量和变位系 数由此AS,决定，变位后，A5,为零。 如图3所示，由几何关系得
sincd si拜l sin a 2 sin々1 sin ^ 2 sin "2
(1)
(2)
式中，fll二，-e， "2二擊+ e， "2 = ;r-p1-cd，々2 = ;ri2--1。
力 丄
将方程式(1) (2)化简后，可得
l = a—( —1 ) (3) —ecospl
〃l二肌tan( eS—2 ) (4) a2 —ecosp2
ZJ =-^-sinpl (5)
sin(al + pl)
丄2 =-^-sin炉2 (6)
假设主、从偏心齿轮3和偏心齿轮4的传动比为/34
;4 (7)
a'二丄l +丄2 (8) 式中，"'为偏心齿轮传动的几何中心距。变位齿轮传动无侧隙啮合方程式
,or 二z"v"H--tan or (9)
式中，"'为啮合角，"为标准压力角，xS总变位系数，zl、 z2分别为主、从3、 动偏心齿轮3、 4的齿数。
a' = acosy ,二丄m(zl + z2)cos^, (10)
式中，"为主、从动偏心齿轮的转动中心距，m为主、从动齿轮的模数。 将上式化简后，可得
"'二orcos["^"W(zl + z2)coscir] (11)
根据方程式(9)(10)(11)，可得总变位系数
,v _ (/薩'一 /画)(zl + z2) 2 tan a
a = ， (13)
式中，>>^为主、从动变位齿轮的分度圆分离距离，或称中心距变动量，系数^称 为中心距变动系数。
_y =- (14)
xS:;^+a:2 (15) =附(^" +tan ") (16)
^■2 = m(y+ 2x2 tana) (17) &=|認 (18)
力
52= 謂 (19) Mi =《.i —5 = 2:^ tan or (20)△A = s,.2 — s = 2x2 tan a (21)
(22)
式中，x'、 ^分别为主、从动偏心变位齿轮的变位系数，w为主从、动齿 轮的模数，"为标准压力角，&、 ^为主、从动偏心变位齿轮分度圆齿厚，^、 ^为主、从动偏心齿轮分度圆齿厚，A&、 &。为主、从动偏心变位齿轮分度圆 齿厚与主、从动偏心齿轮分度圆齿厚的差值，A&为偏心齿轮传动时的侧隙量。
主动偏心齿轮转动任意一个轮齿都对应一个角度^，通过步骤1)计算可 以得到总变位系数"，根据齿轮传动分配主从、动偏心变位齿轮的变位系数^、 S，通过步骤2)可见主从、动偏心变位齿轮的变位系数^、 ^随着总变位系数 ^的变化而变化，主、从动偏心变位齿轮分度圆齿厚 和^随着变位系数、、 ^的变化而变化；偏心变位齿轮的每个轮齿齿形由A^和A^决定的，设计主、 从偏心变位齿轮时，只需要将主、从偏心齿轮的分度圆齿厚分别加上A^、 &,2， 能够设计出无侧隙啮合的偏心变位齿轮。
权利要求
1、一种偏心变位齿轮传动机构，其特征在于包括两个偏心量相同、各齿都有不同的变位系数和变位量的主、从动偏心变位齿轮(1、2)相互啮合构成无侧隙啮合传动。
2、 根据权利要求1所述的一种偏心变位齿轮传动机构，其特征在于所述的 主、从动偏心变位齿轮(l、 2)各齿都有不同的变位系数为l)两个偏心变位齿轮传动为角度变位齿轮传动，总变位系数 0'"vo:' — /wva)(zl + z2)2 tan aa' = <ar cos[^~ m(zl + z2) cos a]a' = i—zl + z2)cos<^/ , = Z1 + Z2 2 、7 /cosa丄l =-^-sinplsin(al + pl)丄2 =-sin伊2sin(/ l + p2)al = arctan(~eSm^l~) "l一ecospl》=-附式中，d为总变位系数，"'为啮合角，"为标准压力角，zl、 z2分别为 主、从动偏心齿轮的齿数，a为偏心齿轮转动中心距，m为主、从动齿轮的模 数，al、 a2为主、从动偏心齿轮转动轴心到啮合点的距离，Ll、 L2为主、从动 偏心齿轮几何中心到啮合点的距离，e为偏心齿轮的偏心量，pl为主动偏心齿轮 转过的角度，^为从动偏心齿轮转过的角度，"1、 "2、 〃1、 "2为三角形内 角，；;为中心距变动系数；2)根据总变位系数计算出主、从动偏心变位齿轮(l、 2)各齿的变位系数和变X S — 乂i +— + 2义i tan or)&2 =附(| + 2^2 tan or) 1A = —;r附 1^ = —;r附 2 2As1,] = & _ s1 = tan a △^2 =_ s = 2x2 tan a式中，A、巧分别为主、从动偏心变位齿轮的变位系数，附为主从、动齿 轮的模数，"为标准压力角，&、 ^为主、从动偏心变位齿轮分度圆齿厚，A、^为主、从动偏心齿轮分度圆齿厚，A 、^'2为主、从动偏心变位齿轮分度圆齿厚与主、从动偏心齿轮分度圆齿厚的差值，&,为偏心齿轮传动时的侧隙量； 主动偏心齿轮转动任意一个轮齿都对应一个角度w，通过步骤1)计算可 以得到总变位系数d，根据齿轮传动分配主从、动偏心变位齿轮的变位系数A、A，通过步骤2)可见主从、动偏心变位齿轮的变位系数^、 ^随着总变位系数"的变化而变化，主、从动偏心变位齿轮分度圆齿厚&和&随着变位系数A、^的变化而变化；偏心变位齿轮的每个轮齿齿形由A^和A^决定的，设计主、 从偏心变位齿轮时，只需要将主、从偏心齿轮的分度圆齿厚分别加上A^、 &,2， 能够设计出无侧隙啮合的偏心变位齿轮。
全文摘要
本发明公开了一种偏心变位齿轮传动机构。包括两个偏心量相同、各齿都有不同的变位系数和变位量的主、从动偏心变位齿轮相互啮合构成无侧隙啮合传动。偏心齿轮传动采用变位齿轮，且该种变位齿轮的各齿的变位系数和变位量均不相同，各轮齿形状也不相同，由偏心齿轮传动时的侧隙量决定，通过选取变位系数和计算变位量获得。因此，本发明的偏心变位齿轮传动机构可以消除偏心齿轮传动时，由于齿隙变化引起的运动误差、冲击和振动。
文档编号F16H1/06GK101561029SQ20091009866
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者张玮炜, 方明辉, 匀 赵, 黄节泵 申请人:浙江理工大学