技术特征：
1.一种小角度交叉轴传动内啮合锥形齿轮结构，其特征在于：包括齿廓均呈锥形结构的内齿轮(1)与外齿轮(2)，内齿轮(1)与外齿轮(2)的啮合方式为空间摆线式啮合，且内齿轮(1)与外齿轮(2)的轴向线相交，呈设定角度；所述内齿轮(1)与外齿轮(2)的啮合面为连续闭合的空间曲面，内齿轮(1)绕外齿轮(2)进行啮合运动时同时发生自转与公转。2.根据权利要求1所述小角度交叉轴传动内啮合锥形齿轮结构，其特征在于：所述内齿轮(1)的啮合面为滚圆锥面，所述外齿轮(2)的啮合面为定圆锥面。3.根据权利要求2所述小角度交叉轴传动内啮合锥形齿轮结构，其特征在于，建立所述内齿轮(1)与外齿轮(2)的节圆锥空间坐标系ox1y1z1与ox2y2z2，内齿轮(1)的滚圆锥面在外齿轮(2)的定圆锥面外侧做无滑移的滚动运动时，内齿轮(1)的滚圆锥面母线上边缘的一点c1轨迹为空间外摆线，内齿轮(1)的滚圆锥面在外齿轮(2)的定圆锥面内侧做无滑移的滚动运动时，内齿轮(1)的滚圆锥面母线上边缘一点c2的轨迹为空间内摆线，则：空间外摆线的方程为：空间内摆线的方程为：式中，δ表示定圆锥面的锥角，q
h
和q
e
分别表示产生空间内摆线和空间外摆线的滚圆锥面锥角，内齿轮(1)与外齿轮(2)相对运动时，齿面上各点距节锥顶点o的距离保持不变，即在球面上运动，r是球面摆线所在的球体半径，通过r大小的变化形成齿轮的锥形结构。4.根据权利要求3所述小角度交叉轴传动内啮合锥形齿轮结构，其特征在于，按比例改变球面摆线所在的球体半径r生成不同大小的齿廓曲线，通过不同大小的齿廓曲线生成内齿轮(1)与外齿轮(2)的锥度，进行空间上的放样得到内齿轮(1)与外齿轮(2)的齿廓面。5.根据权利要求1所述小角度交叉轴传动内啮合锥形齿轮结构，其特征在于，内齿轮
(1)与外齿轮(2)摆线面积较小的一端为小端，摆线面积较大的一端为大端，小端齿廓曲线与大端齿廓曲线分度圆锥角相同，形成齿数相同，分度圆锥半径不同，根据所需齿厚进行选择。6.根据权利要求5所述小角度交叉轴传动内啮合锥形齿轮结构，其特征在于：设定内齿轮(1)大端分度圆锥半径r1，节锥角δ1，以内齿轮(1)大端分度圆锥为定圆锥，齿数为z1，滚圆锥滚动360
°
后，产生空间外摆线c
11
和空间内摆线c
12
组合的空间曲线为内齿轮(1)大端齿廓曲线；设定外齿轮(2)大端分度圆锥半径r2，节锥角δ2，以外齿轮(2)大端分度圆锥为定圆锥，齿数为z2，滚圆锥滚动360
°
后，产生的空间外摆线c
21
和空间内摆线c
22
组合的空间曲线为外齿轮大端齿廓曲线；按照相同的方式，生成内齿轮(1)与外齿轮(2)的小端齿廓曲线。7.根据权利要求6所述小角度交叉轴传动内啮合锥形齿轮结构，其特征在于，所述内齿轮(1)与外齿轮(2)的分度圆锥半径满足如下关系式：所述内齿轮(1)与外齿轮(2)的分度圆锥轴交角为：φ＝δ1+δ2在内啮合齿轮传动中，为了形成一个整齿，滚圆锥按一定锥角滚过基圆一周，取型线形状参数为c，q
h
表示产生空间内摆线的滚圆锥面锥角，内齿轮(1)的齿数按下式计算：8.一种如权利要求1-7中任意一项所述小角度交叉轴传动内啮合锥形齿轮结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：给定传动比i
hv
，内齿轮(1)的齿数z1＝-i
hv
，其中传动比为整数；给定空间摆线型线形状参数c，内齿轮(1)分度圆锥角δ
′1，大端圆锥半径r1；通过下式求得内齿轮(1)大端齿廓曲线e1：
选择齿厚，根据tanδ1得到小端齿廓基圆半径，按同样方式得到小端齿廓曲线e2，将两端齿廓进行曲面放样得到齿廓曲面，并通过实际安装环境进行齿轮的模型设计与实物加工；根据齿数得到外齿轮(2)参数，并用同样方法得到外齿轮(2)齿廓曲面以及对应实物。
技术总结
一种小角度交叉轴传动内啮合锥形齿轮结构及其设计方法，锥形齿轮结构包括齿廓均呈锥形结构的内齿轮与外齿轮，内齿轮与外齿轮的啮合方式为空间摆线式啮合，且内齿轮与外齿轮的轴向线相交，呈设定角度；所述内齿轮与外齿轮的啮合面为连续闭合的空间曲面，内齿轮绕外齿轮进行啮合运动时同时发生自转与公转。所述内齿轮的啮合面为滚圆锥面，所述外齿轮的啮合面为定圆锥面。齿轮型线求解过程中的独立变量为：传动比i
技术研发人员：王潇 何志龙 胡汪锋 李丹童 邢子文
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2022.09.23
技术公布日：2023/1/6