超椭圆形蠕虫齿轮

Hyperbolic Worm Gears

2023-03-26 21:22:20

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蠕轮齿轮在工程应用中有很多用途，因为它们体积小且具有高比值的传动比。然而，这种类型的齿轮组的一个缺点是，只有一颗齿与蠕轮齿轮同时接触（或“互嵌”），这会导致较高的接触应力，加速磨损。

下面是一个超曲线（也称为包裹型）蠕轮齿轮的示范模型。蠕轮齿轮和星轮齿轮的牙齿都从超曲面上切割而成。这使得多颗星轮齿轮的牙齿可以与同一颗蠕轮齿轮同时接触，从而减少了两者之间的接触应力，使得传递的矩更大。以下是一个展示超曲线蠕轮齿轮运动的视频链接：http://youtu.be/O-MFFjBNCb8

在这种设计中，理论上有12颗星轮齿轮与蠕轮齿轮保持常时互嵌，尽管制造精度会导致接触不完全。传动比为72:1（72颗蠕轮齿轮旋转一颗星轮齿轮）。蠕轮和星轮均采用真实的卷线形齿轮轮廓。蠕轮齿轮水平安装在两条刀边轴承上，而星轮齿轮则用C型钢带固定到垂直轴上。

这个模型对于一大范围的学生来说是一个非常好的实物演示样本。此外，它也可以作为一个挑战：计算和建模蠕轮齿轮几何并不是很明显。对于感兴趣的人，附加了Solidworks文件。

超椭圆形蠕虫齿轮

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