谐波齿轮传动过程中,双圆弧齿廓可有效避免尖点啮合现象。为进一步优化双圆弧齿廓,提高谐波齿轮传动装置的性能,基于改进运动学法的精确共轭理论,采用Matlab编程计算的方法,对比分析了柔轮齿廓中主要参数的变化对共轭区域和共轭齿廓的影响。分析结果表明,柔轮轮齿凸齿廓圆弧半径、凹齿廓圆弧半径和径向变形量对共轭齿廓形状影响显著;而公切线倾角、公切线长度对共轭区间和共轭齿廓弧长影响较明显,合理选用柔轮齿廓参数可有效提升谐波齿轮装置的传动性能。

根据微分几何和齿轮啮合原理,由针齿及给定的运动,建立了少齿差行星传动的啮合方程及齿廓的通用方程;推导了摆线针轮行星传动的正确啮合条件、啮合线、重合度和啮合端点的计算公式;详细研究了针轮与行星轮为正、负一齿差、二齿差、三齿差等典型少齿差行星传动的共轭啮合理论.提出了形成内摆线和外摆线的通用方法—包络法.同时,给出了摆线针轮行星传动的正确啮合条件,并讨论了啮合线和重合度.研究结果对于摆线针轮行星传动的设计,加工具有重要意义,并对其他少齿差行星传动的啮合理论研究具有参考价值.

在谐波齿轮传动中,空载啮合侧隙对其传动性能有显著影响。基于谐波传动共轭精确求解方法,研究了谐波齿轮传动共轭区间、刚轮理论共轭齿廓和侧隙随柔轮齿廓参数的变化规律。研究结果表明,柔轮齿廓参数对啮合共轭区间、刚轮理论共轭齿廓和侧隙具有决定性作用。减少凸齿廓圆弧半径有利于增加啮合共轭区间,但不利于减小侧隙;凹齿廓圆弧半径对共轭区间影响不明显,对侧隙影响较大;减小公切线倾角有利于增加共轭区间,也有利于减小侧隙值和改善侧隙分布;凸齿廓、凹齿廓圆弧半径对刚轮齿廓参数影响明显,公切线倾角对刚轮齿廓参数几乎无影响。合理选择柔轮齿廓参数能够获得更大的共轭区和更均匀的侧隙分布,从而提高承载能力和传动性能。

利用齿轮啮合原理对内圆弧转子啮合进行了研究,采用数学分析法和坐标矩阵变换推导了与内圆弧转子共轭齿廓的曲线方程。探讨内圆弧转子的内圆弧参数限制和转子副齿廓构造及几何参数选择,为内圆弧转子泵的设计和推广应用提供了方法。

双摆线齿轮泵是一种新型的液压泵,它是利用互为全包络曲线的内摆线等距曲线作为共轭曲线的一种齿轮机构,其特点是双摆线啮合。利用共轭内摆线的等距曲线来作为内外齿轮的齿廓所组成的液压泵,与渐开线齿轮泵和圆弧摆线齿轮泵相比较,具有效率高,工艺性能好,脉动小及寿命长等优点。本文阐明了提出这种双摆线齿轮泵的理论依据。

介绍转子型线为外圆弧及其共轭包络线的楔块式内啮合齿轮泵.在该新型齿轮泵中,大齿轮的齿型是凸圆弧,小齿轮的齿型是大齿轮轮齿凸圆弧的共轭齿廓.用简便的方法推导出该齿轮泵转子的廓线方程,分析了该齿轮泵的性能.该齿轮泵两齿轮齿廓间的接触是两曲线间的接触,而不是曲线与尖点的接触.该齿轮泵的最大压力角比双圆弧齿轮泵的小得多,传动比是恒定的,在运转中无任何冲击.