圆齿盘变速器的设计与校核

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1、万方数据38机械传动2011年文章编号：1004—2539(2011)02—0038—03圆齿盘变速器的设计与校核张桂华(聊城职业技术学院．丁明成山东聊城252000)摘要圆齿盘变速器是一种新型齿轮式变速器，它由外齿盘和圆齿盘组成。外齿盘是齿宽很短的圆柱标准齿轮盘，圆齿盘由圆截面(端面)上若干圈轮齿形成。只有一对齿轮传动的圆齿盘变速器可以实现若干级变速。较详细介绍了圆齿盘变速器的设计与校核过程。证明它达到了一般齿轮传动的9级精度指标要求。它样式新颖、结构简单、放置灵活、制造成本低廉，特别适用于中低速传动的场合。关键词变速器圆齿盘外齿盘精度Desig

2、nandCheckofFaceGearPlateVariatorZhangGuihuaDingMingcheng(tiaoehengVocationalandTechnicalCollege，Liaocheng252000，China)AbstractFacegearvariatorisanewgearvariatoranditiscc唧Iposedwithexternalgearphteandfacegearplate．Theexternalgearplateisacolumnnormalgearwithverynarrowgearwidthan

3、dthefacegearplateisconstitut-edwithgeartoothofseveralcircles．Severalgraderotatespeedcanbeachievedbyapairofgeardrivingofthefacegearvariator．Theprocedureofdesignandcheckofthefacegearvariatorisdetailedlyintroducedandthatitattaimthestandantofgeardrivingof9gradeaccuracyindicatorisp

4、roved．Itisnovelinmode，briefnessinstructure，flexibleinplacementandlowincostanditespeciallysuitestothemediumandlowrotatespeed．KeywordsVariatorFacegearplateExternalgearplateAccuracyO引言速圆齿盘变速器。齿轮式变速器是工业上常用的机械部件(以拨叉式变速箱居多)，它是将恒定的输入转速及转矩变为不同级数的转速及转矩输出。但是这种变速器轴向距离长；输出转速级数越多，从动轴的数量及齿轮

5、的数量也就越多，从而使得整个变速器(齿轮箱)体积越大。在一些情况下这种变速器要么难以放置，要么不得不采用体积大而笨重的结构，这不但影响了原有设计、外形，更重要的是动力设备不得不耗用极大的功率去驱动这些齿轮、轴及附属部件的运动。我们研制了一种风力发电机，采用了圆齿盘变速器。这种变速器看上去只有两个齿轮在啮合传动，实际上却可以实现几级变速传动。计算与实验表明，这种变速器不但结构紧凑，可灵活设置，而且满足中低速传动的精度要求，齿面重合度高，受力情况大大改善。到目前为止，国内外尚无此种变速器研究与应用的记载，我们已申报国家发明专利并进入实施审核阶段(机械式

6、恒速风轮机，专利申请号20100177089．O)。下面介绍的是一种四级变1圆齿盘变速器的结构及工作原理如图l所示为四级圆齿盘变速器的结构与原理图。变速器本身由外齿盘和圆齿盘组成，外齿盘(主动齿轮)是齿宽(bI-10n硼)略小于圆齿盘各圈齿之间的齿间距(艿=1Irma)的一种短齿宽圆柱标准齿轮；圆齿盘是在其端面(圆形横截面)上由里向外分布着四圈轮齿的特种齿轮。对圆齿盘的基本要求是：①每圈轮齿模数相同、齿数不同，且每圈轮齿之间的间距8稍大于外齿盘的齿宽，以避免出现外齿盘与圆齿盘两圈齿同时啮合的情形；②每圈齿每个齿齿形完全相同，为防止齿宽变大影响转速恒

7、定，所有齿都是齿宽极／b(6=41m1)的锥齿(经校核啮合强度足够)；③每个小的锥齿都是外(大)端为标准模数，沿径向分布；④每个小锥齿沿径向向里都是齿厚渐小，但槽宽不变(啮合时外齿盘轮齿插在圆齿盘的槽咀)，只有外(大)端齿厚等于槽宽；⑤最里一圈的外(大)端所在圆的直径要尽量大些，以使外齿盘齿的上端与小锥齿最里端啮合且小锥齿转至最高处时的间隙万方数据第35卷第02期圆齿盘变速器的设计与校核39(即空啮合间隙)最小。圆齿盘＼琵湖蟛卢输III轴，／eI【lz＼七一弘、(豸f＼幽翰ll图l圆齿盘变速器结构原．丑l!图其工作原理是：外齿盘在花键轴I二可上下滑

8、移同时随花键轴恒速转动，当外齿盘受霍力作用处于最低点时，与圆齿盘最里一圈齿相啮合，此时圆齿盘输出转速最高；当外齿盘受其它部