设计参数的计算

(1)K值与首、末齿齿顶高系数h*_as、h*_am的确定

从动轮的静止位置由二齿顶圆的交点F确定，当模数m、压力角α和布满齿后的假想齿数z'₁、z'₂确定后，可通过改变齿顶高来改变F点的位置。为了简化设计步骤，通常取K为整数，从动轮在静止位置时锁止弧对称于连心线O₁O₂，从动轮齿顶高系数为标准值h*_a2＝1，而仅改变主动轮首、末二齿的齿顶高系数h*_as、h*_am

为保证从动轮每次转位前都具有相同的静止位置，应使从动轮转过2(β₂-δ₂)的角度内，恰好包含K个周节(图1)。图中G'、F' 为h*_as＝h*_am＝h*_a2＝1时的两齿顶圆交点

即　　　　　　　　　　　　　　　　　　K＝2(β₂-δ₂)z'₂/2π取整数　　　　　　　　　　　　　　　　　(式1)

式中，β₂为从动轮具有标准齿顶高，主动轮为修正齿顶高h_as＝h_am时，二顶圆交点G、F所对从动轮中心角之半

　　　　　　　　　　(式2)

图1

δ₂为h*_a2＝1时从动轮齿顶圆齿槽所对中心角

δ₂＝(π/z'₂)+2(invα_a2-invα)　　　　　　　　　　　　　　　　　　(式3)

α_a2为从动轮的齿顶压力角，其中(invα_a2-invα)值应化成度数后代入

α_a2＝arccos[z'₂cosα/(z'₂+2h*_a2)]　　　　　　　　　　　　　　　　(式4)

将(式2)～(式4)代入(式1)后，仍有两个未知数K、h*_am，不能直接解得。可先假定h*_am＝h'_a2＝1求出近似值β'₂和K'(图1b)。这时K'可能不是整数

令K＝K' ±小数＝整数，并解出h*_am。当K' + 小数＝整数时，h*_am＞1；当K' - 小数＝整数时，h*_am＜1。式中“±”应根据传动要求和考虑到加工的方便来确定

K值与假想齿数z'₁、z'₂，分度圆压力角α，齿顶高系数h*_am、h*_a2有关，而与模数无关。表从动轮锁止弧所跨越的整周节数K和不产生齿顶干涉时主动轮的末齿齿顶高系数h*_am列出α＝20°，h*_a2＝1时，不产生齿顶干涉的主动轮末齿的齿顶高系数h*_am与z'₁、z'₂、K的数值

z'₁、z'₂处于中间值时，不能从表中用插值法求h*_am，应按(式1)～(式3)计算，才能保证从动轮有确定的静止位置

在理论上，可使h*_as＝h*_am，但实际上考虑加工精度的影响，为了保证进入啮合时不发生齿顶干涉，取

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(式5)

(2)连续传动性能

由于首齿齿顶高被修正，为避免产生二次冲击，须校核首齿与第二对齿之间的重合度ε_a

　　　　　　　　　　　　(式6)

式中　α_as1—— 主动轮首齿的齿顶压力角

(3)锁止弧设计

图2

1)从动轮锁止凹弧的设计(图2)　　锁止弧占有K个齿，为了保证始啮点E不致因磨损而变动，建议锁止凹弧两侧留有0.5mm模数的齿顶厚，其所对的中心角λ₂为

λ₂＝(z'₂+2h*_as)^-1

当凹弧圆心在O₁时，凹弧半径R_a为

2)主动轮锁止凸弧设计　　主动轮首齿位于始啮点E时，主动轮上锁止凸弧的终点S应恰好落在连心线O₁O₂上(图3)；当主动轮末齿到达F点啮合时，主动轮上锁止凸轮的起点T也应恰好落在连心线O₁O₂上(图2)。凸弧的半径R_d＝R_a，凸弧的圆心在O₁。O₂T＝a-R_a

① 锁止凸弧终点S的确定：即确定通过S点的向径O₁S与首齿中线O₁M_S之间的夹角Q_S

第一种情况：始啮点E落在从动轮齿顶圆弧段上(不包括B₁点，图3)，即(β₂-δ₂)＞(α_a2-α' )时

Q_S＝β₁+Ψ₁

式中  β₁—— 主动轮过E点的向径O₁E与O₁S之间的夹角

Ψ₁—— 向径O₁E与首齿中线M_S之间的夹角

α_E1—— 主动轮过E点的压力角

图3

图4

第二种情况：始啮点E与B₁点重合，或落在B₁P段上(图4)；即(β₂-δ₂)≤(α_a2-α)时

当啮合点由E移到节点P，主、从动轮渐开线齿廓在分度圆上对应的二点M、N都移到节点P。因此从动轮转过角，主动轮转过角

∴　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Q_S＝Kπ/z'₁

② 锁止凸弧起点T的确定：即确定通过T点的向径O₁T与末齿中线O₁M_m之间的夹角Q_T ，图2

Q_T ＝β-λ₁

式中　β—— 在终啮点F啮合时，主动轮上向径O₁T与O₁F间的夹角

λ₁—— 主动轮上顶圆齿厚所对中心角之半

α_am1—— 主动轮末齿顶圆压力角

(4)运动时间t_d和静止时间t_j

间歇运动机构从动轮的运动时间t_d和静止时间t_j是设计的重要参数之一。当主动轮等速旋转时，从动轮在一次间歇运动中的运动时间t_d可以看成z₁＝1时传动所需的时间与(z₁-1)对中间齿传动所需时间之和

式中   ω₁—— 主动轮角速度，s^-1