非对称结构形式的不完全齿轮机构设计

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ＡｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｆＯｒｍｏｆＩｎｃｏｍｐｌｅｔｅＧｅａｒＭｅｃｈａｎｉｓｍ
ＷＡＮＧＣｈｅｎｇ－ｚｈｉ，ＷＡＮＧＳｈｕ－ｋｅ，ＷＡＮＧＹｕｎ－ｃｈａｏ，ＸＩＯＮＧＦｅｎｇ
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉｍｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＦｕｊｉａｎＸｉａｍｅｎ３６１０２１，Ｃｈｉｎａ；２．ＦｏｒｅｓｔｒｙＢｕｒｅａｕｏｆＹｏｎｇ ’ ａｎ，ＦｕｊｉａｎＹｏｎｇ ’ ａｎ３６６０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｈｅＴｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｆｏｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇｔｈｅｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｇｅａｒｉｓｓｕｐｐｏｓｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｉｆｇｕｒｔｉａｏｎｏｆｔｈｅｔｏｏｔｈｄｓｉｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｎｔｈｅｄｒｉｖｅｎｇｅｒａｔａｓｔｔａｉｏｎａｒｙｌｏｃｔａｉｏｎｉｓｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｔｏｔｈｅｃｅｎｔｅｒｌｉｎｅｏｆｔｈｅｅｓｍｈｉｎｇｅａｇｒｓａｎｄｔｈｅａｄｄｅｎｄａｆｔｏｈｅｉｒｆｓｔａｎｄｌａｓｔｔｅｅｔｈｉｎｄｒｉｖｉｎｇｅａｇｒｓｈｏｕｌｄｂｅｒｅｄｕｃｅｄｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｌｙ，ａｎｄａｅｎｇｉｎｅｅｒｓｈｏｕｌｄｃｈｏｏｓｅｔｈｅｍｏｒｅｎｕｍｂｅｒｓｆｏｔｅｅｔｈｏｎｔｈｅｃｏｍｐｌｅｔｅｅａｇｒｓｆｏｒｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｒｔａｉｏｂｅｉｎｇｌｅｓｓｔｈHale Waihona Puke Baiduｎａｏｎｅ．Ａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｏｌｏｙｇｓｉｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｓｔｔｈｅｆｏｍｓｙａｍｍｅｔｒｉｃａｌｃｏｎｉｆｇｕｒｔａｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｅｔｈｄｓｉｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｎｔｈｅｄｒｉｖｅｎｇｅｒａａｔｓｔｔａｏｎｉａｒｙｌｏｃｔａｏｎｉａｎｄｉｔｓｄｅｓｉｇｎｆｏｒｍｕｌａｅｒｅａｄｅｒｉｖｅｄ
式，画出了首对齿与第二对齿的重合度分布图、始啮和脱啮位置的角加速度图。通过分析表明，选择标准齿高两齿轮齿顶
的啮出区交点作脱齿定位点，可保证啮入和啮出刚性冲击较小，并使机构完全避免产生二次冲击。锁止孤位置灵活，使从
动轮锁止弧弧长不再受限于首末齿驱动转过的齿数Ｋ值，可用作主从动轮的全齿数可以比较少，结构更加紧凑；主动轮
末齿齿顶高不必降低，从动轮可采用全齿轮。
关键词：不完全齿轮；非对称结构；刚性冲击；Ｉ／ｉ顶高系数；锁止弧
中图分类号：ＴＨ１６文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３９９７（２０１７）１１－０１０９ — ０５
（１．集美大学机械与能源工程学院，福建厦门３６１０２１；２．福建省永安市林业局，福建永安３６６０００）
摘
要：不完全齿轮常采用停止位时从动轮齿形对称分布，同时降低主动轮首末齿齿高的方法进行设计。为避免重合度
小于ｌ，这种方法需要的主从动齿轮全齿数较多。提出了停止住时从动轮齿形非对称布置的设计方法，推导了设计计算公
第１１期２０１７年１１月
机械设计与制造
ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ１０９
非对称结构形式的不完全齿轮机构设计
王成志，王淑可，王云超，熊锋
ｆｒｏｍｔｈｅｅｏｇｅｔｍｒｃｉｌｐａｏｓｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｎｔｏｕｒｍａｐｓｒｅｌｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｃｏｎｔｃｔａｒｔｉａｏｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｉｒｆｓｔｐａｉｒａｎｄｔｈｅｎｅｘｔｐａｉｒｆｔｏｅｅｔｈｎｄａｔｈｅｃｖ￣ｖｅｓｅｘｐｒｅｓｓｉｎｇｔｅｈｒｅｌｔａｏｉｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｔｔｉａｏｎａｒｙｌｏｃｔａｉｏｓｎｆｏｔｅｈｄｒｉｖｅｎｅａｇｒａｎｄｉｔｓｎｇａｕｌｒａａｃｃｅｌｅｒｔａｉｏｎｓｔａｂｅｉｎｇｎｉｎｇａｎｄｌｅａｖｉｎｇｐｏｉｎｔｆｃｏｏｎｔｃｔａｒｅａｄｒａｗ．Ａｎｎａｌｙｓｅｓｓｈｏｗｔｈｔａｃｈｏｏｓｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｄａｅｎｄｕｍｃｉｒｃｌｅｓｔａｍｅｓｈｏｕｔｓｉｄｅｓａｔｈｅｓｔｔｉａｏｎａｒｙｌｏｃｔａｉｏｎｆｄｏｉｒｖｅｎｇｅｒａｃａｎｂｅｋｅｐｔｔｈｅｒｉｉｄｇｉｍｐｕｌｓｅｏｃｃｕｒｅｄｔａｔｈｅｂｅｉｎｇｎｉｎｇａｎｄｌｅａｖｉｎｇｐｏｉｎｔｆｃｏｏｎｔａｃｔｉｎｔｈｅｐｒｏｐｅｒｓｍａｌｌｅｒｖｌｕａｅｓ，ｎｄａｔｈｅｉｍｐｕｓｌｅｓｅｃｏｎｄｌｙｏｃｃｕｒｒｅｄｄｕｒｉｎｇｔｅｈｅｓｍｈｓｉｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙａｖｏｉｄｅｄ．Ｔｈｅ