高阶变性巴斯噶蜗线非圆齿轮传动特性分析
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一种新型类偏心圆非圆齿轮设计及其应用叶军;陈建能;赵雄;孙新城;夏旭东;高奇峰【摘要】为了克服偏心圆非圆齿轮传动能够满足的非匀速传动要求有限的缺陷,提出了一种新型类偏心圆非圆齿轮,为方便该类偏心圆非圆齿轮的计算,采用切线极坐标方式推导了其节曲线方程,同时建立了该类偏心圆非圆齿轮节曲线的凹凸性判断和弧长计算模型;编写了类偏心圆非圆齿轮辅助设计及运动仿真软件,对其传动特性进行了分析和总结.将该类偏心圆非圆齿轮用于驱动卧式枕形包装机横封机构,通过比较发现,该类偏心圆非圆齿轮比一般的偏心圆非圆齿轮能够更好地满足横封工艺要求.%In order to improve the eccentric noncircular gear design flexibility to meet the require-ments of more transmission characteristics,the generalized eccentric noncircular gear pitch curves were constructed based on the derivation of the tangent polar coordinates of eccentric curves.In order to facilitate the machining and design of this kind of noncircular gears,the convexity of the curves of the gears was deduced and the arc length formula was derived.This new generalized eccentric noncir-cular gear was used to drive the transverse seal mechanisms of horizontal pillow packing machines, which may meet the requirements better of horizontal sealing processes compared with conventional eccentric noncircular gears.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2018(029)005【总页数】8页(P565-571,578)【关键词】类偏心圆非圆齿轮;节曲线;切线极坐标;传动特性;横封机构【作者】叶军;陈建能;赵雄;孙新城;夏旭东;高奇峰【作者单位】浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州,310018;浙江工业职业技术学院机械工程学院,绍兴,312000;浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州,310018;浙江省种植装备技术重点实验室,杭州,310018;浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州,310018;浙江省种植装备技术重点实验室,杭州,310018;浙江工业职业技术学院机械工程学院,绍兴,312000;浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州,310018;浙江省种植装备技术重点实验室,杭州,310018;浙江工业职业技术学院机械工程学院,绍兴,312000【正文语种】中文【中图分类】TH132.41;TS206.50 引言偏心圆非圆齿轮节曲线简单、加工方便,在非匀速传动系统中得到了较为广泛的应用[1-4]。
1 非圆齿轮机构的工作原理和类型
非圆齿轮机构是一种瞬时传动比按一定规律变化的齿轮机构。
根据齿廓啮合基本定律。
一对齿轮做变速传动比传动,其节点不是定点,因此,节线不是圆,而是两条非圆曲线。
理论上讲,对节线的形状并没有限制,常用的曲线有:椭圆、变态椭圆(卵线)以及对数螺线等。
2 非圆齿轮机构的应用
非圆齿轮机构的特点是传动比按一定规律变化,因此,常用于在要求从动件速度需要按一定变化的场合。
实例1 将非圆齿轮机构与曲柄滑块机构组合,用于卧式小型压力机,使压力机的空行程时间缩短,而工作时间增长。
这不仅将使机构具有急回作用,而且可使其工作行程时的速度比较均匀,从而改善机器的受力状况。
实例2 用于自动车床上的转位机构利用椭圆齿轮机构的从动轮带动转位槽轮,使槽轮在曲柄速度最高的时候运动,以缩短运动时间,增加停歇时间。
亦即缩短机床加工的辅助时间,而增加机床的工作时间。
在另外一些场合,也可使槽轮在曲柄速度最低的时候运动,以降低其加速度和振动。
实例3 图示为一种函数电位计,它利用非圆齿轮带动电刷回转,从而使电位计实现非线性函数。
(end)。
非圆形齿轮的理论传动效率分析摘要近年来,随着传动力学理论仿真工具的丰满和机械制造业精度的增加,设计非圆齿轮实现变速传动、高效传动已经成为行业内的主流趋势。
因此要想实现非圆齿轮传动效率的提升,最根本的方法就是从理论上推导出非圆齿轮传动广义效能公式,以此来分析出传动效率的主要影响因子,本文首先从输入力和摩擦耗散功率出发推导出广义效能公式,将公式简化得到机械摩擦系数和面接触比是非圆齿轮传动效率的主要影响因子,然后从实际应用出发,针对这些主要影响因子设计出了一种齿隙经过修正的非圆齿轮,进而从理论上推导出其相对于普通齿轮的优越性,最后通过数值仿真实验验证了齿隙修正设计对马提升刺形齿轮传动效率的有效性,本文对高传动效率的非圆齿轮设计具有理论指导意义。
AbstractIn recent years, with the increase of the precision of the simulation tool of the transmission dynamics theory and the precision of the mechanical manufacturing industry, the design of the non circular gear transmission and high efficiency transmission has become the main trend in the industry. So in order to achieve non-circular gear transmission efficiency, the fundamental method is derived from the generalized formula of non-circular gear transmission in order to an -alyze the effectiveness, main factors influencing the transmission efficiency, this paper from th -einput force and friction power dissipation is deduced generalized efficiency formula, the form -ula is simplified by mechanical friction coefficient and contact ratio are the main effects of non circular gear transmission efficiency factor, and then starting from the practical application, the main influence factor to design a backlash after correction of the noncircular gear, and theoreti -cally deduced its superiority compared with the ordinary gear, the numerical simulation results verify the effectiveness of the backlash correction design to enhance the non-circular gear tran -smission efficiency, this paper has a theoretical significance for the design of noncircular gear with high transmission efficiency.一非圆齿轮传动效率国内外研究现状及本文研究意义非圆齿轮是一种能够实现变速比传动的齿轮机构,兼有凸轮和齿轮两者的优点,既能实现凸轮的变速传动,又可实现齿轮的精确高效传动,在马尔他设备的传动装置和机械设备的传动装置中有着广泛的应用[1]。
专利名称:巴斯噶非圆—巴斯噶非圆—非圆三轮同步带传动设计方法
专利类型:发明专利
发明人:孙新城,陈建能
申请号:CN201710191398.5
申请日:20170328
公开号:CN106917851A
公开日:
20170704
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了巴斯噶非圆—巴斯噶非圆—非圆三轮同步带传动设计方法。
本发明首先建立同步带主从动轮的节曲线方程,并利用切极坐标理论计算主从动轮传动比;然后计算同步带的周长,根据同步带周长松弛量变化通过迭代算法得到非圆张紧同步带轮节曲线的各项参数。
本发明中的张紧轮为自由节曲线的非圆同步带轮,可以实时补偿传动过程中同步带松弛变化量,克服传统两轮式非圆带传动不能同时满足非匀速传动和实时张紧问题;巴斯噶非圆节曲线的发生圆直径、展长、变性系数和阶数为可调量,通过四个参数调节巴斯噶非圆节曲线的形状,可以实现更宽范围的传动比,满足更多的特定非匀速传动要求。
申请人:浙江工业职业技术学院
地址:312000 浙江省绍兴市镜湖新区曲屯路151号
国籍:CN
代理机构:杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)
代理人:杜军
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高阶变性Pascal蜗线齿轮生成机制分析
陶德华;李凝;宣仲义;王笑;郑丽娟
【期刊名称】《西华大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2024(43)3
【摘要】为满足多样性变速传动的设计要求,文章在研究Pascal蜗线非圆节曲线的基础上,通过引入高阶和变性原理,建立了高阶变性Pascal蜗线型非圆齿轮节曲线数学模型及其凹凸性判别公式。
为分析高阶变性Pascal蜗线型非圆齿轮传动特性,利用MATLAB编写可视化设计分析平台,对影响高阶变性Pascal蜗线型非圆齿轮形状和传动特性的因素进行分析,为后续高阶变性Pascal蜗线型非圆齿轮的设计及应用提供了便捷的设计参考;将Pascal蜗线非圆齿轮驱动的曲柄滑块式压力机与对心曲柄滑块式压力机进行对比分析,验证了Pascal蜗线型非圆齿轮的优势和在实际应用中的可行性。
【总页数】9页(P45-53)
【作者】陶德华;李凝;宣仲义;王笑;郑丽娟
【作者单位】浙江师范大学行知学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH132
【相关文献】
1.外啮合高阶分段变性椭圆齿轮虚拟插削与分析
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4.蜗线齿轮及其共轭齿轮的几何分析与仿真
5.高阶变性运动在弧齿锥齿轮设计中的应用分析
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高阶变性椭圆齿轮副接触应力研究刘炀;韩飞;张国花;王志伟【摘要】根据现有的齿轮齿面法向接触力计算公式研究了非圆齿轮副运转过程中齿轮齿面接触力的变化规律,运用Matlab和Adams验证非圆齿轮齿面接触力在齿轮运转过程中的变化规律.应用赫兹理论公式及圆柱齿轮的几何关系,推导出一种计算非圆齿轮接触应力的计算公式.将高阶变性椭圆齿轮的三维实体导入Ansys中进行接触应力分析,验证了公式的可行性.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2018(047)004【总页数】5页(P72-75,95)【关键词】高阶变性椭圆齿轮;接触应力;Adams;Ansys【作者】刘炀;韩飞;张国花;王志伟【作者单位】合肥工业大学,安徽合肥230000;合肥工业大学,安徽合肥230000;合肥工业大学,安徽合肥230000;合肥工业大学,安徽合肥230000【正文语种】中文【中图分类】TH132.410 引言通常将节曲线为圆形的齿轮称为圆柱形齿轮。
非圆齿轮就是节曲线为非圆形状的齿轮。
圆柱齿轮极径随着极角变化是固定不变的,而非圆齿轮的极径随极角变化而变化[1]。
根据齿轮副传动比的计算公式可知,圆柱形齿轮的传动比是恒定的。
而非圆齿轮由于其节曲线上各点距回转中心的距离各不相同,所以非圆齿轮传动的过程中,其传动比是变化的,当非圆齿轮节曲线上各点与回转中心之间的距离按照一定的函数关系变化时,其传动比也是按照一定的函数规律进行变化的[2]。
在工程实际中,非圆齿轮多用于要求传动比呈一定规律变化的场合。
1 高阶变性椭圆齿轮节曲线方程高阶变性椭圆齿轮机构是节曲线为高阶变性椭圆形状的齿轮机构,高阶变性椭圆是由普通椭圆通过变性和升阶变形得来的[3]。
高阶变性椭圆齿轮的节曲线极坐标方程为:(1)其中:式中:n1为高阶变性椭圆齿轮中主动轮的阶数,m1为主动轮的变性系数,由设计高阶变性椭圆齿轮时所取参数确定。
假设高阶变性椭圆齿轮副的中心距为a,则从动轮的极坐标方程为[4]:r2=a-r1(2)1.1 高阶变性椭圆齿轮的传动规律根据上节的高阶变性椭圆齿轮节曲线的极坐标公式,高阶变性椭圆的节曲线在极角为0和时,极径达到最大值,当极角为时,极径达到最小值。
浅谈机械设计中齿轮传动的特点及类型陈斌发布时间:2021-10-15T06:50:01.800Z 来源:《新型城镇化》2021年19期作者:陈斌[导读] 产生了各轴间弯扭耦合的振动,引发斜齿轮在弯扭轴摆中的耦合振动。
珠海市飞马传动机械有限公司广东珠海519060摘要:在机械传动中,齿轮传动应用最广泛。
在工程机械、矿山机械、冶金机械以及各类机床中都应用着齿轮传动。
齿轮传动所传递的功率从几 w 至几万 kW;它的直径从不到 1mm 的仪表齿轮,到 10 m 以上的重型齿轮;它的圆周速度从很低到 100m/s 以上。
大部分齿轮是用来传递旋转运动的,但也可以把旋转运动变为直线往复运动,如齿轮齿条传动。
关键词:斜齿轮传动;特点;应用在日常的生产中,因为斜齿轮在传递运动以及动力的时候,有着在传动中平稳和冲击大,但是噪音较小的优点,所以被广泛采用。
因此,对齿轮中斜齿轮的系统研究需要从系统角度开展研究。
齿轮的转子系统在各种机器以及机械的设备中,应用最广是动力以及运动的传递装置,其力学的性能以及工作性,可以对整个机器产生重要影响。
如果不考虑齿轮的耦合振动中的影响,因为齿轮啮合的作用,齿轮轴系在振动特性和简单转子系统存在根本性的区别,产生了各轴间弯扭耦合的振动,引发斜齿轮在弯扭轴摆中的耦合振动。
一、齿轮传动的分类和特点齿轮传动按齿轮的外形可分为圆柱齿轮传动、锥齿轮传动、非圆齿轮传动、齿条传动和蜗杆传动。
按轮齿的齿廓曲线可分为渐开线齿轮传动、摆线齿轮传动和圆弧齿轮传动等。
由两个以上的齿轮组成的传动称为轮系。
根据轮系中是否有轴线运动的齿轮可将齿轮传动分为普通齿轮传动和行星齿轮传动,轮系中有轴线运动的齿轮就称为行星齿轮。
齿轮传动按其工作条件又可分为闭式、开式和半开式传动。
把传动密封在刚性的箱壳内,并保证良好的润滑,称为闭式传动,较多采用,尤其是速度较高的齿轮传动,必须采用闭式传动。
开式传动是外露的、不能保证良好的润滑,仅用于低速或不重要的传动。