
【机】 cycolid tooth
cycloid
【电】 cycloid
tooth; tine
【医】 dens; dent-; dentes; denti-; dento-; odont-; odonto-
摆线齿(Cycloidal Tooth)是齿轮设计中一种特殊的齿形,其齿廓曲线由摆线(Cycloid)或外摆线(Epicycloid)构成。相较于常见的渐开线齿形,摆线齿具有更优的传动平稳性、承载能力和耐磨性,尤其在精密传动和重载场合应用广泛。
摆线生成原理
摆线是圆在直线上纯滚动时,圆周上一点形成的轨迹。当滚圆在基圆外侧滚动时生成外摆线(Epicycloid),在基圆内侧滚动时生成内摆线(Hypocycloid)。摆线齿轮的齿廓通常由外摆线作为齿顶曲线、内摆线作为齿根曲线组合而成。
数学表达
外摆线参数方程为:
$$ begin{cases} x = (R + r) cos theta - r cosleft(frac{R + r}{r} thetaright) y = (R + r) sin theta - r sinleft(frac{R + r}{r} thetaright) end{cases} $$
其中 ( R ) 为基圆半径,( r ) 为滚圆半径,( theta ) 为滚动角。该曲线确保啮合过程中瞬时传动比恒定。
多齿接触与低应力
摆线齿在啮合时同时有多个齿面接触,载荷分布更均匀,齿面接触应力比渐开线齿轮降低约30%,显著延长使用寿命(来源:《机械设计手册》第5版,齿轮传动篇)。
无根切现象
摆线齿形天然避免根切问题,允许设计更少齿数(可低至6齿)而不需变位,适用于空间受限的微型传动系统(来源:ISO 21771:2007 齿轮几何参数标准)。
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摆线齿是齿轮传动中一种特殊的齿形设计,其名称来源于齿廓曲线的几何特性。以下是综合多来源信息的详细解释:
摆线齿的齿形由圆弧与直线组合构成,其齿廓曲线通过滚圆在基圆上纯滚动形成(即摆线生成原理)。具体表现为:
主要用于对传动平稳性要求高的领域,如:
摆线齿传动效率更高(约98% vs 渐开线齿95%),但渐开线齿轮具有可分性优势,允许一定中心距误差。
如需更详细的技术参数或加工工艺说明,可参考道客巴巴文档及工业减速器文献。
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