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1、第36卷第06期不完全齿轮自动换向机构的运动分析71文章编号:1004-2539(2012)06-0071-03不完全齿轮自动换向机构的运动分析王猛李长春(济南大学机械工程学院,山东济南250022)摘要利用不完全齿轮机构的特点,设计一种齿轮式自动换向装置,实现输入轴连续单向转动,输出轴连续正反向转动,且保持输入轴的转速和输出轴的转速之比为定值。分析了不完全齿轮首齿和末齿的啮合线长度,在保证重合度等于1时,运用齿顶高修形法,避免了不完全齿轮传动的干涉现象发生。关键词不完全齿轮全齿轮自动换向修形干涉KinematicAnalysisofIncompleteGearAutomaticRevers
2、eMechanismWangMengLiChangchun(SchoolofMechanicalEngineering,UniversityofJinan,Jinan250022,China)AbstractBythecharacteristicsoftheincompletegearmechanism,akindofgearautomaticreversingdevicetorealizetheinputshaftcontinuousunidirectionalturnsisdesignedtorealize,theoutputshaftpositiveandnegativerotaryu
3、ndertheconditionoftheinputshaftspeedandoutputspeedratioisfixedvalue.Thelengthoflineofactionwiththeteethattheendandthefirstofincompletegearisanalyzed,onthepremiseofcontactratioequaltoone,usingrepairformmethodofaddendum,theinterferencephenomenonoftheincompletegeartransmissionisavoided.KeywordsIncompl
4、etegearCompletegearAutomaticreversEModificationInterference轮3转动,故不完全齿轮1和不完全齿轮3转向相反,0引言[2]且交替地与输出轴6上的全齿轮2啮合。往复运动是一种常见的运动,如刨床、磨床、抽油机以及汽车挡风玻璃的刮水器等都有往复运动存在,其主要运动形式有曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构、导杆机构、凸轮机构等机械机构,液压或气动直接实现的换向机构,采用液压、气动或电气等控制的机械传动等。上述自动换向装置的输出构件一般都不能作匀速运动,普遍存在着冲击、振动和噪声,主要用于换向次数不多的设备中。对于主动轴连续单向转动、从动轴正反向自动交替
5、换向的场合,上述机构难以完成任务。本文中我们设计出一种采用不完全齿轮机构来实现输出轴连续正反图1不完全齿轮机构原理图向自动交替转动,该机构具有传动比稳定、传动精度高、该不完全齿轮机构工作时,输入轴7逆时针转动,使用寿命长、工作可靠、成本低等优点。如图1所示,则不完全齿轮1与输出轴6上的全齿轮21不完全齿轮机构的工作原理开始进入啮合,输出轴6顺时针方向转动,此时不完全齿轮3与输出轴6上的全齿轮2不相啮合;当输入轴7不完全齿轮机构是从全齿轮机构演变而来的,与逆时针转动180°时,不完全齿轮1和全齿轮2退出啮一般的全齿轮机构相比,区别在于齿轮的整个圆周上合,此时不完全齿轮3和全齿轮2开始进入啮合,
6、输出[1]没有布满轮齿。图1所示的输入轴、输出轴和中间轴6上的全齿轮2由原来的顺时针方向转动变为逆时轴呈三角形分布,动力带动输入轴7上的不完全齿轮针方向转动;当输入轴7再逆时针旋转180°之后,不完1和全齿轮8转动,输入轴7上的全齿轮8和中间轴5全齿轮3和全齿轮2退出啮合,不完全齿轮1和完全上的全齿轮4啮合,从而带动中间轴5上的不完全齿齿轮2再次进入啮合,这样便完成了输入轴7旋转一72机械传动2012年周,输出轴6正反向各转动半周的周期运动。如果输轮2所能转过的角度最大为2Υ;当全齿轮2的齿数为出部分再连接上齿轮齿条机构,就可以实现输出周期z2时,2Υ角度中所包含齿数为Υz2/π。如果不完全
7、齿性的往复移动;另外改变输入轴的转速,就可以得到不轮具有2个或更多的轮齿时,如图4所示,可认为第一同的正反向速度输出。个齿的啮合线为XB2+B2B1,最后一个齿的啮合线为2不完全齿轮换向机构的啮合分析B2B1+B1E。全部的啮合线长度为XB2+B2B1n+在图2所示的不完全齿轮机构的传动中,不完全B1E=XE+B2B1(n-1),其中,n为主动齿轮的齿数。齿轮1为主动轮,当啮合线使全齿轮转动PKz′/ra2,