椭圆齿轮流量计的阶数与偏心率取值不同会改变齿轮副运动参数和传动特性的变化,由椭圆齿轮的节曲线方程推导出以下运动关系。
椭圆齿轮传动比函数:
椭圆齿轮角速度:
阶数n和偏心率e是非圆齿轮副传动比函数中重要的变量,因为传动比曲线的凹凸性以及齿轮副的运动性能都与它们有着密切联系。根据传动比函数关系式在MATLAB中编程得出传动比,如图1所示。
由图1可知:传动比的大小与齿轮副的阶数无关而与偏心率有关,当阶数不变偏心率增加时,随着偏心率的增加,传动比的起伏越来越大。
从动轮角速度与波动范围的大小将对齿轮传动的平稳性产生影响,当角速度幅值越大时,将造成较大的振动和冲击,导致齿轮的使用寿命被缩短,并且使齿轮传动性能被破坏。因此在实际应用中,为了确保齿轮机构能达到传动要求,需要校验从动轮角速度值。
由图2可知:当偏心率不变、阶数增加时,每一阶椭圆齿轮流量计副的角速度都呈现出周期性变化;当阶数不变、偏心率增加时,最大值与最小值的差距越来越大,其坡度越陡,传动特性越不平稳,噪声越大。
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