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正交非圆面齿轮副模拟加工及运动仿真
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2018-04-17
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正交非圆面齿轮副是一种结合了非圆齿轮、非圆锥齿轮、面齿轮三者传动特点的新型齿轮副，可以实现相交轴间的变传动比传动。非圆面齿轮副结构简单，由非圆齿轮和非圆面齿轮啮合组成。与非圆锥齿轮相比，变传动比面齿轮重量更轻、强度更大、使用寿命更长久，而且最为重要的是，面齿轮加工方便，成本低，可以进行大规模批量生产。
目前应用在越野汽车上的限滑差速器上的齿轮大多以非圆锥齿轮为主，本文提出一种新的设计思路，设计出满足特定传动规律的非圆面齿轮，替代常用的圆锥齿轮以及非圆锥齿轮。根据给定的传动比函数，可以设计出非圆齿轮节曲线，根据空间坐标转换和齿轮啮合定理，求出与之啮合的面齿轮的节曲线。然后利用齿形法线法设计出非圆齿轮的齿廓，进而生成非圆齿轮模型。本文基于SolidWorks（2013版本）的二次开发功能，利用展成法原理，在面齿轮毛坯上包络出与之啮合的面齿轮。利用ADAMS（2013版本）对变传动比面齿轮副的啮合运动进行仿真，验证了其运动满足设计的传动比函数，从而为将变传动比面齿轮应用在其他领域奠定了基础。
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