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化工自动化及仪表
新型径向布齿椭圆齿轮设计与应用
彭丹丹李云泽刘杰甘晓梅（合肥精大仪表股份有限公司，合肥230088）
第40卷
摘要为提高微小流量的计量精度，设计了一种新型径向布齿糖固齿轮。介绍了径向布齿糖固齿轮形成原理，以及基于CAXA和Pro/E的二维、三维建模与仿真分析，并通过受力分析、试验数据，与传统法向布齿精函齿轮进行对比，新型布齿围齿轮流量计在计量精度及稳定性上都明星优于传统精围齿轮流量计。
关键调辨围齿轮流量计
计量精度
径向齿轮
法向齿轮
中围分类号
TH814*.2
文献标识码
A
摘圆齿轮流量计是容积式流量计的一种，其核心测量元件是一对相互啮合的椭圆齿轮（又称卵形齿轮）。作为圆齿轮流量计的关键部件，橘圆齿轮的设计和加工水平是圆齿轮流量计中的关键技术。
传统的椭圆齿轮流量计使用的齿轮是沿节曲线法线方向布置的，称为法向布齿椭圆齿轮。这种齿轮在展成加工过程中，由于形状特殊、机床及刀具等的累积误差，造成齿轮的齿形出现误差，从而导致齿轮的啮合间隙加大，齿面磨损较快，影响了流量计的使用寿命。同时受液体推动时，仅产生部分有效推力促使齿轮转动。因而流量计对于小或微小流量的变化，反应不够灵数。
径向布齿剧齿轮典线生成方法 1.1椭圆齿轮曲线模型建立
保持圆节曲线的向径长度不变，而对这个向径的极角缩小整数倍，则圆齿轮的节曲线便变为卵形齿轮节曲线。按极角缩小的倍数（如2、 3、4倍等)不同，可以得到两阶、三阶及四阶等不同的椭圆齿轮。而传统容积式流量计选用的是两阶椭圆齿轮，其节曲线极坐标方程式为("]：
_a(1 -e) 1eco82
(1)
若已知节曲线的模数m和齿数Z，则在封闭曲线的全长上应分布有Z个齿，所以节曲线全长应满足条件：
S=mz
(2)
下面来确定每个齿在节曲线上的分布。图1
为两阶椭圆齿轮曲线。万方数据
文章编号
1000-3932(2013)03-0364-03 图1两阶椭围齿轮曲线
设每个齿的对称轴与节曲线的交点为P（ =1,2，",Z,其中,Z为总齿数），每个齿轮在节曲线上的齿厚均相等，即相邻两点分割的节曲线长度等于一个节距πm。确定了P，的位置，根据渐开线生成原理可求出P，处的基圆直径，而对径向布齿齿轮，其基因圆心即为椭圆齿轮对称中心。
如图2所示，C为渐开线左齿形上任一点，A 为左齿形与基圆的交点，OP线为该齿在分度圆上的对称点与中心点O的连接线。CB为从C点向基圆所作的切线。
设C点坐标为（x。，y。）设该齿的基圆半径为,那么有(2]：
x, = reos(β+ 8 8) rosin(β + 8 8) y, = rsin(β+ 9 8) + r8cos(β+ 8)
同理可以得到右齿形上任一点的坐标为：
, = rcos(β +8) + r8sin(β @ + 8) 收稿日期：2012-10-13
(3)(4)
(5)