王白王+谭晓明+马鹏

摘 要 为使得端曲面齿轮轮齿具有足够强度，避免在变传动比限滑差速器的使用中产生断齿现象，改进生成一般端曲面齿轮副齿廓的方法，以此为基础构建差速器行星齿轮和半轴齿轮齿面数学模型。在圆柱齿轮刀具分别包络出行星齿轮和半轴齿轮齿廓的基础上，推导刀具运动规律，利用共轭包络原理，结合刀具的齿面方程，建立行星齿轮和半轴齿轮齿面数学模型。最后通过软件构建行星齿轮和半轴齿轮实体模型，验证齿面数学模型的正确性。

关键词 限滑差速器 端曲面齿轮副 齿面方程 共轭包络

中图分类号：TH132.41 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.11.019

Abstract A new method to generate tooth profile of curve-face gear was put forward， which made its tooth have enough strength to avoid teeth broken applied in limited-slip differential. Tooth surfaces of the planetary gear and axle shaft gear are enveloped by the teeth of a shaper cutter when its pitch circle rolls on the pitch curve without sliding. Based on the conjugate envelope principle， the mathematical model of tooth surfaces of planetary gear and axle shaft gear were build with kinematics model and tooth equation derivation. At last a three-dimensional model of planetary gear and axle shaft gear were build， which verified the correctness of the tooth mathematical model.

Keywords limited-slip differential； curve-face gears； tooth surface equation； conjugate envelope principle

變传动比限滑差速器是势垒式限滑差速器中的一种，通过两侧半轴轮之间周期性的传动比波动给差动运动造成一个势垒，[1]使得分配在两侧的扭矩不同，相较其他类型的限滑差速器而言具有结构简单、性能可靠等优点，便于战场维护抢修，能满足战时或者急时的军用汽车技战术要求，已经研发并使用在了我军第二代勇士汽车上。[2]

端曲面齿轮副是一种新型的空间齿轮传动机构，从面齿轮副传动演化而来，运动学方面具有与非圆锥齿轮副相同的特点，可以实现传递相交轴的变传动比与动力，在许多场合能够替代非圆锥齿轮副进行传动，[3]相比锥齿轮副有许多优点：如设计简便、可以进行磨齿精加工、对轴向装配误差不敏感等。[4]因此将端曲面齿轮副应用在变传动比限滑差速器中替代非圆锥齿轮副，能够改善现有差速器的部分缺陷。……