本发明专利技术属于章动活齿传动装置，特别涉及一种章动活齿传动机构的中心轮齿形及其设计方法；包括中心轮，其特征在于：其中心轮（1）齿形采用球面圆弧曲线齿形，所述的每个单齿（2）齿形由对称的两半球面圆形曲线组成，所述的每半球面圆形曲线由齿根点a1和切点b1之间的a1b1圆弧曲线、切点b1和齿顶点c1之间b1c1的圆形曲线组成，其毗邻两圆形曲线的连接处通过圆滑过渡成整体光滑的球面圆弧曲线齿形。本发明专利技术不仅设计合理，简单实用，既减少根切，提高啮合性能，而且具有便于加工，噪音低等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于章动活齿传动装置，特别涉及一种。
技术介绍
众所周知，其章动活齿传动装置的中心轮的齿形发展是推动该传动装置的主要动力。随着新技术的不断发展以及加工工艺的不断改进，中心轮的齿形得到了不断的更新与发展。对中心轮齿形研究的主要目的是为了提高啮合性能，改善章动活齿传动装置的性能。中心轮包括固定中心轮和转动中心轮，其齿形一般由多段齿曲线首尾连接。常用的组成齿线有:点、直线、摆线、圆弧、渐开线等。例如申请号为JP2001349387A给出的一种采用卵形线、点、摆线作为齿形的章动传动装置，由于转动盘的摆线齿形存在尖点导致加工后的实际齿形存在根切现象，滚珠在此位置存在运动不确定的问题，因此降低传动的啮合性能。因此，研究开发出使其中心轮与活齿(滚珠或滚锥体)相对啮合转动时，可达到更为圆滑贴合，实现提高啮合性能，减少转动噪音，便于齿形加工的创新的一种章动活齿传动机构的中心轮齿形；是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术旨在为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，秉着提高啮合性能的目的出发，使其中心轮与活齿(滚珠或滚锥体)相对啮合转动时，可达到更为圆滑贴合，提供一种。该中心轮齿形不仅设计合理，简单实用，既减少根切，提高啮合性能，而且具有便于加工，噪音低等特点。本专利技术的目的是采用如下的技术方案实现的:所述的章动活齿传动机构的中心轮齿形，包括中心轮，其特征在于:其中心轮齿形采用球面圆弧曲线齿形，所述的每个单齿齿形由对称的两半球面圆形曲线 组成，所述的每半球面圆形曲线由齿根点％和切点Id1之间的 圆弧曲线、切点h和齿顶点C1之间blCl的圆形曲线组成，其毗邻两圆形曲线的连接处通过圆滑过渡成整体光滑的球面圆弧曲线齿形。所述的章动活齿传动机构的中心轮齿形的设计方法，其特征在于:该设计方法的步骤是:( I)、根据活齿传动机构中滚珠或滚锥齿的结构参数，获得活齿轮轮廓上能成为与中心轮啮合接触点的任意一点P的坐标；(2)、在所述活齿轮与中心轮间做展成运动过程中，任意点P的坐标形成的包络轨迹线可确定出中心轮的齿形；根据齿廓啮合的基本定律，引入四个坐标系:静止的固定坐标系0-ΧΥΖ、与活齿所在的行星盘相固联的转动坐标系O1-X1Y1Z1、活齿所在的动坐标系Oiq-X1C1Y1C1Z1C1以及与中心轮固联并随其一起转动的齿轮坐标系O2-X2Y2Z2 ；(3)、由章动传动原理确定步骤(2)所述的四个坐标系间的坐标变换矩阵分别为:由坐标系Oiq-XiqYiqZiq变换到坐标系C^-X1Y1Z1的变换矩阵Mlltl,由坐标系(^-X1Y1Z1变换到坐标系O-XYZ的变换矩阵Mtll,由坐标系O-XYZ变换到坐标系O2-X2Y2Z2的变换矩阵M20 ;根据活齿的结构参数确定活齿位于坐标系O10-X10Y10Z10中的坐标矢量，利用变换矩阵Mll0得到活齿曲面上共轭接触点在坐标系OrX1Y1Z1下的矢径題]=Mlin 当行星盘绕Y1轴转过Q1角时，共轭接触点的矢径妒的方程为:属(1)=Mg 都，其中是绕Y1轴转过的变换矩阵；由变换矩阵Mtll可以得到共轭接触点在固定坐标系O-XYZ下的矢径方程为:R(l) = Mm.ψ，坐标系O-XYZ下中心轮的矢径方程贫与活齿曲面上共轭接触点处的矢径是同起点和同端点的矢量，所以其大小和方向相同；因而中心轮在坐标系O2-X2Y2Z2下的矢径方程可以表示为:g2) = Mm ，这样就得到中心轮的齿廓曲面方程；以上所述变换矩阵均遵循右手定则，取右手的螺旋方向为正方向；(4)、由步骤(3)所述方法确定的中心轮齿面方程中，中心轮的齿数Z1应至少取3个及以上的齿数、与中心轮啮合的活齿数为ζ2,为避免产生齿形干涉,应取Z2 = ZJ1。本专利技术的原理和特点分述于下:本专利技术的中心轮齿形的形成是:现以滚锥齿活齿为例，其坐标系设定如说明书附图中的图3所不一中心轮与行星轮空间坐标系；和图4所不一活齿空间坐标系。固定坐标系O-XYZ与机架相固联；动坐标系O2-X2Y2Z2与中心轮相固联；动坐标系O1-X1Y1Z1与行星盘相固联。Z轴和Z2轴重合，取固定中心轮的轴线方向。动坐标系O10-X10Y10Z10与行星盘上固定中心轮侧活齿相固联。Zl0轴和Z1轴分别取辊子与行星盘自身的轴线方向。四个坐标系的原点重合。其中Θ工角为行星盘瞬时自转角；ΦΗ角为输入轴转角；Θ 2为中心轮瞬时转角；^角为活齿本身轴线与垂直行星盘自身轴线的平面间的夹角；α角为中心轮轴线与行星盘轴线间的夹角。如图4所示，V1角为行星盘活齿的半锥角；u、t1角为滚锥活齿的曲面参数。坐标系遵循右手定则，取右手的螺旋方向为正方向。根据上述坐标系的设定以及空间啮合原理可推得:中心轮齿廓曲面上共轭接触点处的矢径/P可表示为权利要求1.一种章动活齿传动机构的中心轮齿形，包括中心轮，其特征在于:其中心轮(I)齿形采用球面圆弧曲线齿形，所述的每个单齿(2)齿形由对称的两半球面圆形曲线组成，所述的每半球面圆形曲线由齿根点B1和切点Id1之间的ah圆弧曲线、切点Id1和齿顶点C1之间blCl的圆形曲线组成，其毗邻两圆形曲线的连接处通过圆滑过渡成整体光滑的球面圆弧曲线齿形。2.如权利要求1的章动活齿传动机构的中心轮齿形的设计方法，其特征在于:该设计方法的步骤是: (1)、根据活齿传动机构中滚珠或滚锥齿的结构参数，获得活齿轮轮廓上能成为与中心轮啮合接触点的任意一点P的坐标； (2)、在所述活齿轮与中心轮间做展成运动过程中，任意点P的坐标形成的包络轨迹线可确定出中心轮的齿形；根据齿廓啮合的基本定律，引入四个坐标系:静止的固定坐标系0-ΧΥΖ、与活齿所在的行星盘相固联的转动坐标系O1-X1Y1Z1、活齿所在的动坐标系Oiq-X1C1Y1C1Z1C1以及与中心轮固联并随其一起转动的齿轮坐标系O2-X2Y2Z2 ； (3)、由章动传动原理确定步骤(2)所述的四个坐标系间的坐标变换矩阵分别为:由坐标系Oiq-XiqYiqZiq变换到坐标系O^X1Y1Z1的变换矩阵Mlltl,由坐标系C^-X1Y1Z1变换到坐标系O-XYZ的变换矩阵Mtll,由坐标系O-XYZ变换到坐标系O2-X2Y2Z2的变换矩阵M20 ;根据活齿的结构参数确定活齿位于坐标系Oic1-XiciYiciZici中的坐标矢量,利用变换矩阵Mlltl得至IJ活齿曲面上共轭接触点在坐标系OrX1Y1Z1下的矢径/ 1 = M110.Rl1J;当行星盘绕Y1轴转过Q1角时，共轭接触点的矢径属(1)的方程为:爲其中A1是绕Y1轴转过ΘΑ的变换矩阵；由变换矩阵Mtll可以得到共轭接触点在固定坐标系O-XYZ下的矢径方程为:Ril)^ Mn-R^，坐标系O-XYZ下中心轮的矢径方程贫屮与活齿曲面上共轭接触点处的矢径讲1是同起点和同端点的矢量，所以其大小和方向相同；因而中心轮在坐标系O2-X2Y2Z2下的矢径方程可以表示为这样就 得到中心轮的齿廓曲面方程；以上所述变换矩阵均遵循右手定则，取右手的螺旋方向为正方向； (4)、由步骤(3)所述方法确定的中心轮齿面方程中，中心轮的齿数Z1应至少取3个及以上的齿数、与中心轮啮合的活齿数为z2,为避免产生齿形干涉,应取Z2 = ZJ1。全文摘要本专利技术属于章动活齿传动装置，特别涉及一种；包括中心轮，其特本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种章动活齿传动机构的中心轮齿形，包括中心轮，其特征在于：其中心轮（1）齿形采用球面圆弧曲线齿形，所述的每个单齿（2）齿形由对称的两半球面圆形曲线组成，所述的每半球面圆形曲线由齿根点a1和切点b1之间的a1b1圆弧曲线、切点b1和齿顶点c1之间b1c1的圆形曲线组成，其毗邻两圆形曲线的连接处通过圆滑过渡成整体光滑的球面圆弧曲线齿形。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王广欣，朱莉莉，李林杰，何文杰，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：
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