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专利号: 2020100885316
申请人: 常州工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高阻尼动力减振齿轮,包括主动轴(3)、从动轴(4)、可绕主动轴(3)旋转的主动齿轮(2)、与主动齿轮相啮合的可绕从动轴(4)旋转的从动齿轮(1),其特征在于:所述从动齿轮(1)的腹板内设有绕齿轮中心轴均布的开口空间区域,所述开口空间区域中安装有动力减振模块,即所述动力减振模块安装于从动齿轮的腹板内部;所述动力减振模块包括质量块(9)、导杆(10)、压簧(8)和压块(7),所述压簧(8)采用高锰基高阻尼合金材料,所述质量块(9)套设于导杆(10)上,所述导杆(10)的两端分别固定于压块(7)上,所述压块(7)固定于所述开口空间区域两端的腹板上,所述压簧(8)设置于质量块(9)和开口空间区域的端面之间;

所述齿轮的最小空间尺寸Q为:

Qmin=f(A,B,C,L,M,N,O,P,S)L≥x0,σ≤σf,k0,R,m0;

该最小空间尺寸Q通过如下方法获得:(1)获取齿轮传动的额定工况转速n,单位为rpm,即每分钟的转数;

(2)获取齿轮的重量M和齿数z;

(3)计算得到系统的啮合频率f,f=n*z/60;

(4)设计质量块的质量m0,确保其约等于齿轮重量M的十分之一,即m0≈M/10;

(5)根据公式 f为系统的啮合频率,m0为质量块的质量,由于f和m0均为已知量,则可以通过公式计算出刚度k0,此处刚度k0即为压簧所需要设计的刚度;

(6)假设系统输入负载扭矩为T,作用在轮齿上的啮合力 其中r为啮合点处的半径,可以得到压簧8的最大设计压缩量(7)至此,完成了动力减振模块中三大重要设计参数的计算:回转质量块的重量m0、压簧刚度k0和压簧的设计压缩量x0;

(8)以质量块长宽高尺寸参数为设计变量,分别用[A B C]表示,同时以压簧的长度、截面长宽尺寸、压簧的内径和外径尺寸和螺距为设计变量,分别用[L M N O P S]表示; 以压簧长度尺寸L加上质量块的长度尺寸A的总长度尺寸Q的最小化为优化目标,并以压簧压缩量x0、刚度k0、压簧材料的疲劳强度σf、齿轮腹板内的可用空间尺寸R和质量块的重量m0为边界条件;通过优化设计,获得最小空间尺寸Q。

2.根据权利要求1所述的一种高阻尼动力减振齿轮,其特征在于:每个开口空间区域内设置有两个压簧(8),两个压簧(8)分别安装在质量块(9)的两端,所述质量块(9)的两端设置有端面孔,任一压簧(8)的一端坐落在质量块(9)的端面孔里,另一端与从动齿轮(1)的腹板面接触。

3.根据权利要求1所述的一种高阻尼动力减振齿轮,其特征在于:绕从动齿轮(1)中心轴在从动齿轮(1)的腹板内均布有四个开口空间区域。

4.根据权利要求1所述的一种高阻尼动力减振齿轮,其特征在于:所述主动齿轮(2)安装在主动轴(3)上,主动轴(3)上安装有主动轴承(6),所述主动轴承(6)安装在主动轴(3)的两端,所述从动齿轮(1)安装在从动轴(4)上,从动轴(4)上安装有从动轴承(5),所述从动轴承(5)安装在从动轴(4)的两端。