外啮合变位齿轮几何参数的优化设计

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1、))设计·研究·分析·(·""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""文章编号：!""#$%&&%（#""’）"%$"""($"#外啮合变位齿轮几何参数的优化设计!#顾航，胡瑞生（!!常州广播电视大学信息与工程系，江苏)常州)#!""!；#!河海大学常州校区机电工程学院，江苏)常州)#!"!+）摘要：本文提出了渐开线外啮合变位齿轮几何参数优化设计的新方法$优选啮合角、螺旋角、变位系数、齿顶高系数四项参数的数学公式和避免各种干涉、增加强度的技术措施。该方法是对齿轮设计方法的创新，

2、具有较强实用性。关键词：几何参数)齿轮变位)变位系数)优化设计"#$%&%’($%)+,-%.)/0,)&,$1%23(1(&,$,1-/)145$,1(67)8%/%,80,(1-09:(.，:9;<%=->,.?@-$1(2$：,-./01023045/67381391:28;25-7976705.;.<.:==27;253.>0131;2523/673.:?7@4522A523:1@;79.6.29=213/：5-2673;4@1765-267430131;2523/—705.;.<.:=032//4321:=@2，-2@

3、.A1:=@2，;79.6.>15.7:>7266.>.2:5/1:91992:94;>7266.>.2:5BC51@/7.:53794>2/?1D3.74/52>-:.>1@;21/432/6731?7.9.:=.:5236232:>21:92:-1:>.:=/532:=5-B,-2;25-79./1:.::7?15.7:.:=213$92/.=:.:=1:9./61.3@E031>5.>1@BA,BC)18-：=27;253.>0131;2523/；=213/;79.6.>15.7:；;79.6.>15.7:>7266.>.

4、2:5/；705.;.<15.7:!）当!%""!")!%L")则!!K##%#M"DE引言#）当!%L"!")!%+")则!!K##%LM"机械行业大量使用变位齿轮，变位齿轮有改善传动性能、）当!%+"!")#%"")则!!K##%%M"$!%!提高综合承载能力、配凑中心距等特点。但是变位齿轮传动L）当#%""!")#%’")则!!K##%&M"$!%L的设计，尤其是对于有限定条件（指外形尺寸、中心距、速比、’）当#%’"!")%"")则!!K#%"M"$!%#模数等参数已限定）的变位齿轮设计，却是一件比较复杂的%）当%""!

5、")%’")则!!K#%"M"$!%#工作。英、德、法、美与瑞士、捷克、前苏联等国都曾制订过专+）当"N%’")))))则!!K##%’M"$!%业标准，我国对渐开线圆柱齿轮减速器设计数据，七十年代F%F计算端面压力角!!也有过FG!!"$+"部标。国内外变位齿轮的论文专著数以当&、’、#!、"、!!已定，!(不能任选。千计，我国在这方面的专著，以王明勋、朱景梓等老专家的著由/.:!(K#&!51:#"O>7/!!$’)#（!!M"）)确定!(值。作较为严谨详尽，《机修手册》、《齿轮手册》和《机床设计手F%G计算分度圆螺旋角""

6、册》等介绍的资料图表，可靠性较强，但距今都已有数十年。#%%!当&、’、#!、"、!!已定，"不能任选现代齿轮设计日趋复杂，各种参考资料数量繁多，设计人员需由>7/"K’)#（!!M"）>7/!($#&!>7/!!确定"值结合各种实际情况进行判断选择，并做大量的数学循环运算，#%%#其余情况下"取值不仅耗时费力，而且容易出错。因此，迫切需要找到一种简单!）当"N%")))则"K取整（!!%"M"%%!&"）快捷、适用于各种工作条件的外啮合圆柱齿轮变位设计的优#）当")%")))则"K取整（&%’"M"%%!&"）化方法。）若!’

7、P#!)#")则"K取整（!%!"）我们经过多年的研究实践，并运用我国数学界老前辈华L）若#!)!’)))则"K取整（!B"）罗庚教授推广的“黄金分割优选法”反复进行试验，终于摸索F%H若干前序计算出一套渐开线外啮合变位齿轮几何参数的优化设计方法，并51:#"O编制了相应的电脑软件。优化设计方法和参数化计算程序的修正端面压力角!(K13>51:>7/"使用，使变位齿轮设计实现了HIJ，大大缩短了齿轮设计周标准齿中心距（+)K"）)&)K"%’’（)#!M##）期，提高了设计可靠性，完成了人工设计不可能完成的工作，斜齿中心距（+(

8、K"）)&(K"%’’（(#!M##）经过江苏、浙江等地企业使用验证，该方法具有较高的实用价>7/!(值。斜齿变位中心距（+("）&!K取整（&(Q）>7/!!&(Q>7/!(FE变位齿轮几何参数优化设计的方法与步骤修正啮合角!!K13>7/&!FBD优选啮合角