摆线齿轮齿廓线性修形方法及摆线针轮传动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种摆线齿轮齿廓线性修形方法及摆线针轮传动装置，包括如下步骤：S1、设定摆线齿轮齿廓曲线参数；S2、推导摆线齿轮齿廓曲线方程及曲率半径公式；S3、推导压力角α关于ψ的方程；S4、推导摆线齿轮齿廓啮合角α′的方程；S5、推导摆线齿轮齿廓压力角α与啮合角α′的关系方程；S6、令针齿半径rz＝rz(ψ)进行修形，rz(ψ)为关于转角ψ变化的线性函数，求解线性函数rz(ψ)。本申请在保证了安装、润滑等所需侧隙的同时，可以得到更小修行量，传动精度更高。

Linear Modification Method of Cycloidal Gear Profile and Cycloidal Pinwheel Drive Device

The invention provides a linear modification method of cycloidal gear profile and a cycloidal pinwheel transmission device, including the following steps: S1, setting cycloidal gear profile curve parameters; S2, deriving cycloidal gear profile curve equation and curvature radius formula; S3, deriving pressure angle alpha equation about_; S4, deriving cycloidal gear tooth profile meshing angle alpha'; S5, deriving cycloidal gear profile pressure; The relationship equation between angle A and meshing angle a'; S6. Let the radius of pin teeth RZ = RZ (_) be modified. RZ (_) is a linear function about the change of rotation angle_, and the linear function RZ (_) is solved. This application ensures the required backlash for installation, lubrication and so on, at the same time, it can get smaller workload and higher transmission accuracy.

【技术实现步骤摘要】
摆线齿轮齿廓线性修形方法及摆线针轮传动装置
本专利技术涉及摆线齿轮线性修形
，特别涉及摆线齿轮齿廓线性修形方法及摆线针轮传动装置。
技术介绍
摆线针轮行星传动，简称摆线针轮传动，摆线针轮机构作为整个传动的关键部分，其啮合状态对传动精度起着决定性的作用。摆线针轮行星传动理论上属于无隙啮合，但由于实际的制造及安装误差，摆线齿轮的实际齿廓与理论齿廓并不完全吻合，这使得摆线齿轮在与针齿啮合的过程中会发生干涉、卡死。传统的处理方式是采用等距、移距、转角修形等摆线齿轮修形方法来解决这一问题。但是，采用这些方法修形的摆线轮齿廓修形量偏大，并且未考虑到侧隙，修形后的齿形与理论齿廓齿形的偏差较大，会导致传动误差的增大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种摆线齿轮齿廓线性修形方法及摆线针轮传动装置，解决了在考虑侧隙的情况下，修行后的齿形与理论齿廓齿形的偏差量减小。为实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：本专利技术实施例第一方面提供了一种摆线齿轮齿廓线性修形方法，包括如下步骤：S1、设定摆线齿轮齿廓曲线参数：针齿分布圆半径为Rz、针轮半径为rz、偏心距为滚圆中心O绕基圆的中心Oa转过的角度为ψ、摆线齿轮齿数为Za、针销数Zb、短幅系数为K1＝AZb/Rz、滚圆r的绝对转角为θa、M点的公法线与X轴的夹角为γ。S2、推导摆线齿轮齿廓曲线方程及曲率半径公式：其中，ψ为滚圆中心绕基圆中心转过的角度；S3、推导压力角α关于ψ的方程如下：反求ψ可得S4、推导摆线齿轮齿廓啮合角α′的方程如下：S5、推导摆线齿轮齿廓压力角α与啮合角α′的关系方程如下：S6、令针齿半径rz＝rz(ψ)进行修形，rz(ψ)为关于转角ψ变化的线性函数，求解线性函数rz(ψ)：在本实施例中，步骤S2中摆线齿轮齿廓曲线方程推导如下：假设基圆固定不动，并取基圆的中心Oa为X-Y直角坐标的原点，设偏心距当滚圆r在基圆R上从C点滚到B点时，其滚圆中心O绕基圆的中心Oa转过的角度为ψ，滚圆r的绝对转角为θa，滚圆r的相对转角为θb，则理论齿廓上任一点M的坐标为当滚圆r绕基圆R滚过一齿时而滚圆r相对转过一整圆时，θb＝2π，所以θb＝Zaψ，而θa＝θb+ψ＝Zbψ，设针齿的半径为rz，M点的公法线与X轴的夹角为γ，则实际齿廓上对应的K(x,y)点的坐标则摆线齿轮齿廓曲线方程为在本实施例中，步骤S2中摆线齿轮实际齿廓曲线的曲率半径ρ推导如下：摆线齿轮理论齿廓曲线的曲率半径为ρ0，即摆线齿轮的实际齿廓曲线是理论曲线的等距曲线，摆线齿轮的实际齿廓曲线的曲率半径ρ为：在本实施例中，步骤S3中压力角α推导如下：摆线齿轮齿廓压力角α为力的方向和速度方向之间的夹角，根据余弦定理和正弦定理，可得压力角α关于ψ的具体方程为：则其中，P为滚圆与基圆的啮合点，所述压力角α在完整摆线齿轮齿廓曲线形成中为一周期变量，变量周期为2π/Za，反求ψ可得：当ψ在[0,π/Za]内，其它区间可由函数周期性得出：在本实施例中，令MOb＝Rz，MK＝rz，ObP＝rb，θb＝Zaψ，根据余弦定理，在θb的一个周期内，可得步骤S4中啮合角关于ψ的具体方程为：rb＝AZb则则则在本实施例中，所述S5中压力角、啮合角的关系推导如下：当当则在本实施例中，所述S6中修形后摆线齿轮齿廓曲线方程及修形后的曲线与未修形的曲线之间的修形量Δ推导如下：在本实施例中，rz为关于ψ的函数对摆线进行修形，rz＝rz(ψ)，且rz(ψ)的函数值大于rz，rz(ψ)为修形函数，令rz(ψ)为线性函数，在[0,2π/Za]内的线性函数rz(ψ)计算得到：在本实施例中，所述S6步骤中修行时需要对rz(ψ)加上侧隙c：本专利技术实施例第二方面还提供了一种摆线针轮传动装置，包括齿轮、针齿和第一方面所述的摆线齿轮齿廓线性修形方法，所述齿轮和所述针齿基于第一方面所述的摆线齿轮齿廓线性修形方法。本专利技术实施例提供的摆线齿轮齿廓线性修形方法及摆线针轮传动装置，通过推导摆线齿轮齿廓曲线方程及曲率半径公式，进而推导压力角和啮合角的关系，进而得到摆线齿轮齿廓的线性修行方法，并在考虑侧隙的情况下，求解出线性函数，保证了安装、润滑等所需的侧隙的同时，可以得到更小修行量，传动精度更高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的摆线齿轮齿廓结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的针摆线齿轮齿廓压力角变化周期曲线示意图；图3为本专利技术实施例提供的啮合角α′的示意图；图4为本专利技术实施例提供的啮合角变化周期曲线示意图；图5为本专利技术实施例提供的摆线修形示意图；图6为本专利技术实施例提供的摆线齿轮齿廓曲线示意图；图7为本专利技术实施例提供的线性修形前后摆线齿廓形状对比。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。第一实施例本专利技术实施例提供一种摆线齿轮齿廓线性修形方法，包括：包括如下步骤：S1、设定摆线齿轮齿廓曲线参数：针齿分布圆半径为Rz、针轮半径为rz、偏心距为滚圆中心O绕基圆的中心Oa转过的角度为ψ、摆线齿轮齿数为Za、针销数Zb、短幅系数为K1＝A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摆线齿轮齿廓线性修形方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、设定摆线齿轮齿廓曲线参数：针齿分布圆半径为Rz、针轮半径为rz、偏心距为

【技术特征摘要】
1.一种摆线齿轮齿廓线性修形方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、设定摆线齿轮齿廓曲线参数：针齿分布圆半径为Rz、针轮半径为rz、偏心距为中心O绕基圆的中心Oa转过的角度为ψ、摆线齿轮齿数为Za、针销数Zb、短幅系数为K1＝AZb/Rz、滚圆r的绝对转角为θa、M点的公法线与X轴的夹角为γ；S2、推导摆线齿轮齿廓曲线方程及曲率半径公式：其中，ψ为滚圆中心绕基圆中心转过的角度；S3、推导压力角α关于ψ的方程如下：反求ψ可得S4、推导摆线齿轮齿廓啮合角α′的方程如下：S5、推导摆线齿轮齿廓压力角α与啮合角α′的关系方程如下：S6、令针齿半径rz＝rz(ψ)进行修形，rz(ψ)为关于转角ψ变化的线性函数，求解线性函数rz(ψ)：2.根据权利要求1所述的摆线齿轮齿廓线性修形方法，其特征在于，步骤S2中摆线齿轮齿廓曲线方程推导如下：假设基圆固定不动，并取基圆的中心Oa为X-Y直角坐标的原点，设偏心距当滚圆r在基圆R上从C点滚到B点时，滚圆中心O绕基圆的中心Oa转过的角度为ψ，滚圆r的绝对转角为θa，滚圆r的相对转角为θb，则理论齿廓上任一点M的坐标为当滚圆r绕基圆R滚过一齿时而滚圆r相对转过一整圆时，θb＝2π，所以θb＝Zaψ，而θa＝θb+ψ＝Zbψ，设针齿的半径为rz，M点的公法线与X轴的夹角为γ，则实际齿廓上对应的K(x,y)点的坐标则摆线齿轮齿廓曲线方程为3.根据权利要求2所述的摆线齿轮齿廓线性修形方法，其特征在于，步骤S2中摆线齿轮实际齿廓曲线的曲率半径ρ推导如下：摆线齿轮理论齿廓曲线的曲率半径为ρ0，即摆线齿轮的实际齿廓曲线是理论曲线的等距曲线，摆线齿轮的实际齿廓曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈馨雯，王起梁，张永升，
申请(专利权)人：中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32