非圆齿轮节曲线的设计方法、CAD及应用研究

作     者：郭承志 

作者单位：湘潭大学 

学位级别：硕士

导师姓名：符炜

授予年度：2003年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：非圆齿轮 节曲线 卵形齿轮 急回机构 运动组合与优化 

摘      要：本文首先对非圆齿轮的发展史进行了综述。由于它在运动学、 几何学方面独有的传动特点，使之能够满足任意变传动比传动的要 求，因此在各种机械中得到了越来越多的应用。 本文主要从非圆齿轮节曲线的设计方法、计算机辅助设计和应 用等三个方面进行研究。 通过研究，作者归纳、总结并提出了两种实用的节曲线设计方 法。第一种方法是通过初始节曲线的向径函数q(θ)来构造出r(θ) 或r(θ)，运用此方法可设计一对相同非圆齿轮的节曲线;第二种 方法是通过传动比函数i(或i)构造非圆齿轮节曲线，作者提出的 以非圆齿轮为前置机构的急回机构实例，能够实现输出件在工作区 间内完全等速，且具有良好的急回特性。 作者还研究了利用计算机对非圆齿轮节曲线进行设计、计算、 生成和优化。本文所得到的数据和图形全部由计算机计算和绘制， 采用FORTRAN和MATLAB语言进行编程计算，用MATLAB和 AUTOCAD生成节曲线的图形。此外，结合实例对卵形齿轮和正 弦机构的运动组合进行了优化设计。 研究的最终目的在于应用。本文对非圆齿轮的应用研究主要有 两个方面：第一是非圆齿轮在压力机中的应用，将非圆齿轮作为曲 柄滑块机构的前置机构，可以优化滑块的运动和动力特性;第二是 非圆齿轮在四轮输送车转向机构中的应用，采用非圆齿轮作为转向 机构，能实现在任意一点按任意半径的转弯动作。