[发明专利]一种蜗杆与斜齿轮传动副的设计方法

权利要求书

1.一种蜗杆与斜齿轮传动副的设计方法，其特征在于，包括：

步骤S101：将蜗杆与斜齿轮在中间平面的啮合等同于两个圆柱直齿轮之间的啮合，并根据啮合原理确定所述圆柱直齿轮的模数和齿数；

步骤S102：根据渐开线方程绘制出所述圆柱直齿轮的基圆的渐开线，绘制出所述圆柱直齿轮的啮合平面图，以绘制出蜗杆及斜齿轮的截面齿廓；

步骤S103：通过两个所述圆柱直齿轮的正负变位调整以满足中心距的要求；

步骤S104：通过预设导程角的计算公式以及预设轴向周节的计算公式计算所述蜗杆的导程角和轴向周节；

步骤S105：根据所述蜗杆的导程角、轴向周节、蜗杆直径绘制出蜗杆，根据所述蜗杆的螺旋线在所述斜齿轮的齿顶圆上的投影绘制出所述斜齿轮的螺旋线，通过所述斜齿轮的截面齿廓扫描后获取所述斜齿轮的单个齿廓，再阵列得出所述斜齿轮的所有齿廓以绘制出所述斜齿轮。

2.根据权利要求1所述的蜗杆与斜齿轮传动副的设计方法，其特征在于，所述啮合原理需满足的条件为：

m＝m₁＝m₂，mZ₂＝d₂，V＝U，mZ₁cosθ＝d₁，

其中，Z₁为所述蜗杆等同的所述圆柱直齿轮的齿数，Z₂为所述斜齿轮等同的所述圆柱直齿轮的齿数，m为所述圆柱直齿轮的模数，m₁为所述蜗杆的法面模数，d₁为所述蜗杆的直径，m₂为所述斜齿轮的法面模数，d₂为所述斜齿轮的分度圆直径，θ为渐开线压力角，D为斜齿轮与蜗杆的中心距，V为所述蜗杆的导程角，U为所述斜齿轮的螺旋角，Z₁、Z₂取整数,m取任意数，K为常数。

3.根据权利要求2所述的蜗杆与斜齿轮传动副的设计方法，其特征在于，所述渐开线方程为：x＝rb*cos(θ)+rb*rad(θ)*sin(θ)，y＝rb*sin(θ)-rb*rad(θ)*cos(θ)；

其中，rb为基圆半径。

4.根据权利要求3所述的蜗杆与斜齿轮传动副的设计方法，其特征在于，

所述导程角的计算公式为：sinV＝Z*m/d₁；

其中，Z为蜗杆头数；

所以轴向周节的计算公式为：Px＝π*m/cosV。

5.根据权利要求1所述的蜗杆与斜齿轮传动副的设计方法，其特征在于，所述绘制出所述圆柱直齿轮的啮合平面图后还包括在预定范围内调整中心距或齿轮变位，以对所述圆柱直齿轮的啮合平面图中相啮合的齿形进行修形。

6.根据权利要求1所述的蜗杆与斜齿轮传动副的设计方法，其特征在于，所述斜齿轮还包含有与所述斜齿轮一体成型的凸轮。

7.根据权利要求1所述的蜗杆与斜齿轮传动副的设计方法，其特征在于，所述蜗杆和所述斜齿轮的制作材料选用工程塑料。