回转时间约束驱动的最小转动惯量非圆齿轮节曲线设计方法技术

本发明专利技术公开了一种回转时间约束驱动的最小转动惯量非圆齿轮节曲线设计方法，根据机械产品中非圆齿轮的实际设计要求，将不同的回转时间约束作为设计驱动条件，设计出满足不同回转时间约束的最小转动惯量非圆主动齿轮节曲线及其共轭的外啮合或内啮合非圆从动齿轮节曲线。特别地，根据非圆齿轮的啮合原理，给出了两种计算与所述非圆主动齿轮节曲线共轭的非圆从动齿轮节曲线设计方法，可以保证非圆齿轮在多种实际设计要求中的应用。该发明专利技术公开可以保证所设计的非圆齿轮在传动的过程中具有最小转动惯量的同时，能够满足特定的回转时间要求，有助于提高非圆齿轮的设计质量和设计效率，对于机械产品或机械零部件的自动化设计与智能化设计具有重要的借鉴和指导意义。智能化设计具有重要的借鉴和指导意义。智能化设计具有重要的借鉴和指导意义。

【技术实现步骤摘要】
回转时间约束驱动的最小转动惯量非圆齿轮节曲线设计方法


[0001]本专利技术涉及非圆齿轮设计领域，具体涉及一种回转时间约束驱动的最小转动惯量非圆齿轮节曲线设计方法。

技术介绍

[0002]作为最重要的非匀速比传动机构之一，非圆齿轮传动机构具有结构紧凑、传动精度及效率高等优点，在自动化仪器仪表、轻工机械与智能装备等各类机械行业中得到了广泛的应用。随着现代工业技术与信息技术的高速发展，机械工业的智能化变革与发展越来越离不开非匀速比传动系统设计质量、设计水平和设计效率的提高，使得非圆齿轮设计的复杂性日益增加，增大了非圆齿轮几何设计变量的不确定性和设计缺陷出现的可能性。
[0003]这种设计变量的不确定性和设计缺陷出现的可能性，造成了非圆齿轮功能与设计约束的验证越来越复杂困难，降低了非圆齿轮的设计质量和设计效率，更近一步地会设计出具有缺陷的非圆齿轮机构，严重制约了非圆齿轮在机械产品中的应用，限制了智能装备朝着重载、轻型、智能化和自动化方向的发展。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种回转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回转时间约束驱动的最小转动惯量非圆齿轮节曲线设计方法，其特征在于：其包括以下步骤：1)建立基于非圆主动齿轮的角速度ω、回转的起止位置a(0，R(0))、b(θ
b
，R(θ
b
))及所使用的回转时间T的约束条件；2)根据变分法，建立由回转时间约束驱动的最小转动惯量非圆主动齿轮节曲线设计模型：其中，R(θ)为非圆主动齿轮节曲线，θ为极角，θ
b
为终止回转位置的向径ob对应的极角，M和S分别是非圆主动齿轮节曲线R(θ)对应的总质量和总弧长，ω为角速度，F(R(θ)，R'(θ))为被积函数，λ为待定的拉格朗日乘数；3)根据步骤2)中建立的由回转时间约束驱动的最小转动惯量非圆主动齿轮节曲线设计模型，获取回转时间约束驱动的最小转动惯量非圆主动齿轮节曲线R(θ)满足的约束条件：其中h1、h2、μ
a
和μ
b
为待定参数，θ(μ
a
)和θ(μ
b
)分别是参数μ等于μ
a
和μ
b
时所对应的极角，T为回转时间，4)由非圆齿轮的啮合原理，获得与非圆主动齿轮节曲线R(θ)共轭的外啮合非圆从动齿轮节曲线R
e
(θ
e
)或内啮合非圆从动齿轮节曲线R
i
(θ
i
)，)，E
e
和E
i
分别为外啮合和内啮合非圆齿轮副的中心距；5)基于非圆齿轮副的中心距E
e
或E
i
已知或非圆从动齿轮节曲线的最大回转角θ
e
或θ
i
的最大值θ
emax
、θ
imax
已知，求解步骤4)中的与非圆主动齿轮节曲线R(θ)共轭的外啮合非圆从动齿轮节曲线R
e
(θ
e
)或内啮合非圆从动齿轮节曲线R
i
(θ
i
)。2.根据权利要求1所述的回转时间约束驱动的最小转动惯量非圆齿轮节曲线设计方法，其特征在于：步骤1)中，
由运动学和微分学原理可知，非圆主动齿轮以确定的角速度ω回转经过节曲线R(θ)上一小段微弧长dS的回转时间dT和转动惯量dJ的表达式分别为其中dM是非圆主动齿轮节曲线R(θ)上一小段微弧长dS的质量且M和S分别是非圆主动齿轮节曲线R(θ)对应的总质量和总弧长，微弧长dS的微分表达式为通过代入微弧长dS的微分表达式，并两边积分可得非圆主动齿轮回转经过节曲线R(θ)的回转时间T和转动惯量J的回转时间T和转动惯量J3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，
申请(专利权)人：温州理工学院，
类型：发明
国别省市：