CN102991216B - 椭圆齿轮范成仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种椭圆齿轮范成仪，该范成仪包括底座，在该底座上安装有椭圆齿轮和与该椭圆齿轮相啮合的圆形齿轮，以及与圆形齿轮同轴的标准齿轮，在椭圆齿轮外周边的底座上设置有与椭圆齿轮形状相近似的椭圆形凹槽，且使圆形齿轮轴延伸至椭圆形凹槽内。该范成仪能通过刀具齿廓曲线的包络线再现待加工椭圆齿轮齿廓曲线，其结构相当简单，制作成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种椭圆齿轮范成仪，尤其是涉及一种包络线再现待加工椭圆齿轮齿廓曲线的范成仪。
背景技术
现有技术中的范成仪具有一个圆盘和安装在圆盘下部的带有直边的齿条，该圆盘的直径等于要演示齿轮的基圆，使圆盘与齿条的直边相切，当圆盘靠摩擦做纯滚动时，即可演示齿轮与刀具的范成运动。该种结构的范成仪虽然能演示齿轮范成实验，但由于圆盘上的绘图纸也是竖向地设置圆盘上，当圆盘转动时，容易使绘图纸打滑，其绘出的齿形不标准；另一个问题是，该种范成仪不能绘制椭圆齿形。
中国专利2213532U号公告的名称为“齿轮传动式齿轮范成仪”中提出的范成仪包括安装在滑枕上的齿条和与齿条相啮合的齿轮，以及模拟齿条的插刀，在齿轮的侧面通过齿轮轴与圆盘连接。在演示齿轮范成实验时，将圆形图纸安装在圆盘上，再将模似齿条插刀置于图纸之上，然后横向移动滑枕，使模似齿条插刀置于图纸边沿，并利用笔将模似齿条插刀刀廓记录在图纸上。该种范成仪虽然不易使绘图纸打滑，但由于齿条与圆盘和齿轮之间相互垂直，一方面其结构复杂，制作成本相对较高，另一方面因圆盘在齿条上转动，才能将刀廓记录在图纸上，而将圆盘改成椭圆形盘，其不能在齿条上随意转动，所以，该种结构的范成仪不适合于制作或演示椭圆齿轮齿廓曲线的范成仪。
椭圆齿轮具有椭圆形节曲线，在现有技术中，本领域技术人员认为，设计标准椭圆齿轮简便的设计方案是先计算出椭圆齿轮的长半轴和短半轴，然后推导出传动比函数与级数的关系，再计算出长半轴和短半轴的差值与模数的关系等，由此可见，认为简便的设计方案也是相对复杂的。另外，现有技术中制作椭圆齿轮所采用的技术手段也较复杂，如中国专利1294038A号公告的名称为“一种椭圆齿轮插齿机及用于加工椭圆齿轮的方法”中的插齿机包括插头、床身、工作台、挂轮组、驱动齿轮插刀作范成运动的机构、变速机构和传动轴及与其相连接的齿轮。其中的驱动齿轮插刀作范成运动的机构包括行星轴和与行星轴相连接的系杆，以及安装在行星轴上的行星轮和与行星轮相啮合的内齿轮，且在动力输入轴上还安装有一对伞齿轮，以及刀杆轴等。该种结构的插齿机不能作为范成运动演示，同时该种结构的插齿机结构复杂，制作椭圆齿轮的工艺过程也相对复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用简单的部件勾画出椭圆齿轮齿廓曲线的方式解决椭圆齿轮作范成运动演示和制作椭圆齿轮工艺过程复杂等问题的椭圆齿轮范成仪。
本发明所提出的椭圆齿轮范成仪包括底座，在该底座上安装有椭圆齿轮和与该椭圆齿轮相啮合的圆形齿轮，以及与圆形齿轮同轴的标准齿轮，在椭圆齿轮外周边的底座上设置有与椭圆齿轮形状相近似的椭圆形凹槽，且使圆形齿轮轴延伸至椭圆形凹槽内。
所述椭圆齿轮上表面设置有板件，椭圆齿轮轴的上部设置有用于固定板件的压盖。所述标准齿轮延伸至椭圆齿轮的上表面。
本发明所提出的椭圆齿轮范成仪仅采用安装在底座上的椭圆齿轮和圆形齿轮及标准齿轮，就能通过刀具齿廓曲线的包络线再现待加工椭圆齿轮齿廓曲线的范成仪，所以，该范成仪的结构相当简单，制作成本较低；同时，利用一对齿轮的啮合运动来提供节曲线与分度圆的纯滚动，从而实现刀刃包络椭圆齿轮齿廓的目的；另外，通过调整标准齿轮，可以很容易实现不同模数椭圆齿轮齿廓的包络运动。
附图说明：
附图1是本发明所提出的椭圆齿轮范成仪一个实施例的外观结构示意图；
附图2是图1中底座的外观结构示意图；
附图3是图1中椭圆齿轮的外观结构示意图；
附图4是图1中圆形齿轮的外观结构示意图；
附图5是压帽的外观结构示意图。
具体实施方式
实施例1
参见图1至图5，这五个附图给出本发明所提出的椭圆齿轮范成仪一个实施例的外观结构示意图。该范成仪包括底座1、椭圆齿轮2、圆形齿轮3、标准齿轮4和压盖5。其中，底座1的上表面11设置有向内凹陷的圆形凹部12和椭圆形凹槽13，在其中部区域设置有轴孔14。椭圆齿轮2的上下两侧分别设置有上轴21和下轴22，椭圆齿轮2的下轴22固定在底座1的轴孔14内，以使椭圆齿轮2固定在底座1上。圆形齿轮3的中部设置有圆形齿轮轴31，标准齿轮4固定在圆形齿轮轴31上，即两者同轴，其中的圆形齿轮3位于底座1的圆形凹部12，圆形齿轮3与椭圆齿轮2相啮合，标准齿轮4延伸至椭圆齿轮2的上表面11，圆形齿轮轴31延伸至椭圆齿轮2的椭圆形凹槽13内。在椭圆齿轮2上表面设置有板件6，在椭圆齿轮2的上轴21的上部设置有用于固定板件6的压盖5。
在使用时，首先将压盖5和板件6，以及标准齿轮4从该范成仪上取下，然后将纸片安装在椭圆齿轮2的上表面，再依次将标准齿轮4、板件6按放在原位置上，再将压帽7锁紧，通过驱动部件驱动圆形齿轮轴31转动，带动圆形齿轮3和标准齿轮4同时转动，每次转动的角度可根据实际需要而定，每转一次，就用笔在纸片上画出一条包络线。当圆形齿轮轴31沿椭圆形凹槽13移动一周时，便可完成全部齿廓的包络线。另外，更换不同的标准齿轮，便可完成不同模数的椭圆齿轮齿廓包络线。
椭圆齿轮2和圆形齿轮3一个实施例的参数见表1。
表1 ：
| 模数 | 齿数 | 长半轴 | 短半轴 | 偏心率 | |
| 椭圆齿轮 | 1.5 | 40 | 30.306 | 29.694 | 0.2 |
| 圆形齿轮 | 1.5 | 20 |
Claims (3)
1.椭圆齿轮范成仪，其特征在于：该范成仪包括底座，在该底座上安装有椭圆齿轮和与该椭圆齿轮相啮合的圆形齿轮，以及与圆形齿轮同轴的标准齿轮，在椭圆齿轮外周边的底座上设置有与椭圆齿轮形状相近似的椭圆形凹槽，且使圆形齿轮轴延伸至椭圆形凹槽内。
2.根据权利要求1所述的范成仪，其特征在于：所述椭圆齿轮上表面设置有板件，椭圆齿轮轴的上部设置有用于固定板件的压盖。
3.根据权利要求1所述的范成仪，其特征在于：所述标准齿轮延伸至椭圆齿轮的上表面。
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