非圓齒輪機構是一種用於變傳動比傳動的齒輪機構。根據齒廓嚙合基本定律，一對作變傳動比傳動的齒輪，其節線不再是一個圓，而是非圓曲線。生產實際中常見的非圓齒輪的節線主要有橢圓形、卵形和螺旋線形等幾種。最常見的為橢圓形節線，具有橢圓形節線的齒輪稱為橢圓齒輪。
基本介紹
- 中文名：非圓齒輪機構
- 外文名：Non-circular gear mechanism
- 釋義：用於變傳動比傳動的齒輪機構
- 分類：橢圓齒輪機構，卵形齒輪機構等
- 特點：非圓齒輪機構結構緊湊，剛性好
- 套用：工具機、自動化設備、印刷機等
工作原理類型,特點,套用,
工作原理類型
非圓齒輪機構是一種瞬時傳動比按一定規律變化的齒輪機構。根據齒廓嚙合基本定律，一對齒輪作變速傳動比傳動，其節點不是定點，因此，節線不是圓，而是兩條非圓曲線。理論上講，對節線的形狀並沒有限制，常用的曲線有：橢圓、變態橢圓（卵線）以及對數螺線等。
非圓齒輪機構的類型主要有以下幾種：
1、橢圓齒輪機構
如下圖所示，橢圓齒輪機構的節線為兩個相同的橢圓，傳動時以橢圓節線作純滾動，其傳動比按一定規律周期性變化。偏心率越大，不均勻係數也越大，傳動比的變化也越劇烈。
橢圓齒輪機構橢圓齒輪機構常與其它機構組合，如改變傳動的運動特性、改善動力條件或用於要求從動件按一定規律變化的場合。
2、卵形齒輪機構
下圖所示卵形齒輪機構的節線為兩個相同的卵形曲線，傳動時以卵形曲線作純滾動運動。主動齒輪1轉動一周，傳動比周期性地變化2次。因以幾何中心為迴轉中心，故機構有較好的平衡性。卵形齒輪機構常用於儀器儀表中。
卵形齒輪機構3、偏心圓齒輪機構
如下圖所示，兩個全等的偏心圓齒輪組成非勻速轉動機構。兩個全等的偏心圓齒輪傳動，可得周期性變化的傳動比。
偏心圓齒輪機構這種機構製造簡單，但傳動中幾何中心矩是變動的，兩齒輪分度圓不相切，存在變動的齒側間隙，且也可能會因重合度不夠影響連續傳動，所以角速度變化範圍受很大限制。為擴大變速範圍可採用一個偏心圓齒輪和一個與其共軛的非圓齒輪傳動。
偏心圓齒輪機構可代替橢圓齒輪機構實現從動件的非勻速轉動。
特點
非圓齒輪機構是一種特殊的機械傳動形式，它不僅能夠像普通齒輪那樣實現準確的傳動比的優點，而且能夠代替傳統的凸輪和連桿變速比結構，可以傳遞兩軸線間的非勻速比傳動。各種機械設備及機器儀表，如金屬切削工具機、重型機械、壓力機械、輕工（造紙、紡織）、汽車及流量計等，在需要有非勻速比傳動的場合，都可以考慮使用非圓齒輪傳動。非圓齒輪傳動具有如下一些特點:
(1) 可以精確地按要求提出的非勻速比傳動規律再現的運動函式進行設計，而一般的連桿機構等，只能近似地實現所要求的運動規律。
(2) 節曲線封閉的非圓齒輪副可以進行連續的單向周期性變速比傳動。而凸輪機構一般只能實現往復運動。
(3) 非圓齒輪機構結構緊湊，剛性好，容易實現動平衡，傳動比較平穩，因此特別適用於高速運動的場合。
這裡所說的非圓齒輪，是指其主體結構不再是圓形或圓錐形，而齒輪間相互嚙合的節曲線是非圓形或不規則形式，但是其輪齒的齒廓曲線仍是漸開線形式。
套用
非圓齒輪機構與連桿機構相比較，其機構緊湊、容易平衡。由於數控工具機的發展，非圓齒輪的加工成本大大下降，現已廣泛地套用於工具機、自動化設備、印刷機、紡織機械、儀器及解算裝置中，作為自動進給機構或用以實現函式關係，或藉以改善運動和動力性能。
非圓齒輪機構的特點是傳動比按一定規律變化，因此，常用於在要求從動件速度需要按一定變化的場合。
將非圓齒輪機構與曲柄滑塊機構組合，用於臥式小型壓力機，使壓力機的空行程時間縮短，而工作時間增長。這不僅將使機構具有急回作用，而且可使其工作行程時的速度比較均勻，從而改善機器的受力狀況。
