椭圆齿轮在槽轮机构中的设计应用3.PDFVIP

第 26卷第 8期 机 　械 　设 　计 Vol. 26　No. 8 2 0 0 9 年 8 月 JOURNAL OF MACH IN E D ESIGN A ug. 　 2009 椭圆齿轮在槽轮机构中的设计应用 顾淑华 ,耿谦 (河北理工大学 轻工学院 ,河北 唐山　063000) 摘要 :椭圆齿轮机构的重要传动特征是当主动轮做等速转动时 ,从动轮会随之作特定规律的变速转动 。这一特性恰 能满足普通机构所难以实现的某些特殊运动要求 ,在特殊机械设计中具有重要意义 。文中针对椭圆齿轮机构的传动特 性 ,进行了理论分析及设计方法的研究 , 以椭圆齿轮在槽轮机构中的应用为例 ,对其进行了设计计算分析 ,结果显示 ,将 椭圆齿轮机构应用于槽轮机构中 ,通过椭圆齿轮驱动拨盘变速转动 ,可以实现滑板的近似等速移动 ,可以提高机构的运 动质量 。 关键词 :槽轮 ;椭圆齿轮 ;运动特性 ;设计 中图分类号 : TH 132. 424　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 100 1 - 2354 (2009) 08 - 0053 - 04 φ φ ( 2 ) ( 2 φ) 　　齿轮传动在机械传动中是应用最为普遍的一种传动形式 , i = d / d = r / r = 1 - e / 1 + e + 2eco s (2) 2 1 2 1 1 2 1 其中定传动比的圆形齿轮应用最为广泛 。然而 ,在有些机构 , 传动比随主动轮转角 φ 的变化规律如图 2所示 。 1 特别是一些自动机构中却需要变传动比的传动机构 ,传统的圆 形齿轮就难以满足要求 ,而非圆齿轮传动以其在运动学 、几何 学方面特有的传动特性正好满足了这种要求 [ 1 - 2 ] 。因此 ,非圆 齿轮在各种机械中得到 日益广泛的应用 。非圆齿轮可以认为 是圆齿轮的一种变形 ,即其滚动节圆已变为非圆形 。 椭圆齿轮机构属非圆齿轮机构 ,能够按照需要的变化规律 来设计瞬时传动比, 由于其啮合节点的位置在两轮连心线上变 化 ,故其节线不再是圆而是一非圆曲线 。一对互相啮合的椭圆 齿轮 ,当主动轮等速转动时 ,从动轮便作一定规律的变速转动 。 图 1　椭圆齿轮啮合原理 因此 ,椭圆齿轮机构填补了普通齿轮机构 、连杆机构和凸轮机 构难以实现的某些特殊运动要求 ,且结构紧凑 ,运转可靠 , 易于 实现动平衡 [ 3 - 4 ] 。目前 ,椭 圆齿轮机构在冶金 [ 5 ] 、纺织 [ 6 ] 、包 装 [ 7 ] 、印刷等行业得到了不同程度的应用 。随着计算机模拟技 术的发展 ,不同形式及能够满足不同需求的椭圆齿轮机构也被 大量提出并付诸实践 [ 8 - 10 ] 。 1　椭圆齿轮传动特性