[发明专利]循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓设计方法

权利要求书

1.一种循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓设计方法，其特征在于：

令齿扇齿轮按照传动比规律啮合传动，其中i表示传动比函数，表示齿扇转角，通过计算齿扇在任意转角下的瞬时节圆半径和齿条位移，得到此啮合状态下的齿扇齿条啮合点，并将啮合点经过坐标变换得到齿廓点，最后进行齿形完善，得到整个齿扇齿廓点；

主要包括以下步骤：S1：基本设计参数计算步骤；S2：确定截面步骤；S3：选定齿扇转角步骤；S4：计算瞬时节圆半径和齿条位移步骤；S5：求啮合点步骤；S6：求齿廓点步骤；S7：齿形完善步骤；S8：求解选定截面齿廓步骤；S9：求解整个齿扇齿廓步骤；所述步骤S3中，齿扇转角的范围根据传动比曲线中转角范围来确定；所述步骤S4中，齿扇瞬时节圆半径数值上与此时刻的瞬时传动比i相等，齿条位移s通过积分得到，即

所述步骤S5中，需根据所求齿扇齿廓几何特性，建立对应的啮合点数学模型，即

其中NP’表示啮合点到瞬时节点的距离；过起始位置瞬时节点作一条平行于齿顶线的直线，这条直线在任一齿形实体内长度的一半为l；r_A表示初始时刻的节圆半径；α表示齿条的压力角；x_n、y_n分别表示啮合点的横、纵坐标值；且计算出的啮合点要根据齿条的齿顶线、齿根线要求和齿扇根切条件进行筛选，保证啮合线在齿顶线和齿根线之间。

2.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓设计方法，其特征在于：

所述步骤S6中，将计算所得的啮合点经过坐标变换得到齿廓点，即

x₁、y₁分别表示齿廓点的横、纵坐标值；

计算得到的齿廓点要满足齿扇的齿顶圆和齿根圆要求，保证齿廓点在齿顶圆与齿根圆之间。

3.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓设计方法，其特征在于：所述步骤S7中，齿形的完善包含齿扇的齿顶线、齿根线在内的非啮合齿形部分添加。

4.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓设计方法，其特征在于：所述步骤S5求啮合点步骤中，啮合点的数学模型与齿扇齿廓几何特性有关，包含该齿廓在整个齿扇上的位置，以及该齿廓的左右性。

5.根据权利要求1所述的循环球式变比转向器齿轮副齿扇齿廓设计方法，其特征在于：所述步骤S7齿形完善步骤中，将齿顶线、齿根线在内的非啮合齿形部分添加至计算结果中，需要首先计算各段齿廓点所对应的角度范围。