多分支非圆齿轮无级变速机构设计与分析

无级变速传动是车辆传动系统的重要组成部分。结合非圆齿轮传动特性,提出一种新型多分支非圆齿轮无级变速机构,采用非圆齿轮副、差速机构与传动选择机构的组合实现无级变速传动,且最终传动比取决于两对非圆齿轮副之间的相位角。分析多分支非圆齿轮无级变速机构的传动原理,针对单对非圆齿轮副,分别进行节曲线、齿廓和平衡特性设计,并基于仿真加工得到非圆齿轮齿廓与三维实体模型。通过ADAMS软件仿真和传动实验,将该机构整体传动比特性理论结果分别与仿真和实验结果进行对比,机构整体传动比仿真和实验结果与理论值的最大误差分别约为4.5%和5.6%;通过非圆齿轮加工与传动实验,对其传动比特性进行理论、仿真和实验对比,齿轮副传动比仿真和实验结果与理论值的最大误差分别约为3.5%和6.3%. 考虑加工误差、装配误差与测量误差等影响,仿真和传动实验的误差均在合理误差范围内,验证了理论分析方法的正确性。     

不同重合度非圆齿轮设计及弯曲应力分析

非圆齿轮传动具有广泛的应用场景。针对非圆齿轮传动,采用齿轮啮合原理和材料力学等原理及方法,提出了大重合度非圆齿轮设计方法。探讨了非圆齿轮传动原理和节曲线构建方法,计算了其节曲线曲率半径和重合度方程。建立了不同重合度非圆齿轮轮齿时变啮合刚度与载荷分配率计算模型,推导了不同重合度非圆齿轮齿根弯曲应力方程。探讨了不同结构参数下非圆齿轮副重合度、时变啮合刚度、时变载荷分配率及齿根弯曲应力变化规律,确定了轮齿所受最大载荷位置。开展了不同重合度非圆齿轮齿根弯曲应力仿真分析和实验测量,与理论计算结果进行了对比分析,最大误差分别约为4.8%和5.9%,验证了理论方法的合理性与正确性,为大重合度非圆齿轮传动的工程应用奠定了基础。