摆线包络行星传动啮合理论研究

发布时间：2020-08-21 15:25

【摘要】： 课题来源于国家科技支撑计划课题“摆线包络行星精密传动研究”(编号:2006BAF01B08)。精密传动是以高精度传递运动为主要目的的一类机械传动形式,在航空与航天、武器装备、数控机床、机器人、精密机械、印刷包装机械、交通运输机械、医疗器械等领域应用十分广泛,是制造装备业和国防工业极其重要的基础件。 摆线行星传动具有啮合齿数多、误差平均效应显著、传动精度高、无柔性构件、扭转刚度高等突出的特点,近年来在精密传动领域受到了广泛关注。应用微分几何和齿轮啮合原理,开展新型摆线包络行星精密传动的啮合理论研究,对于揭示其啮合传动的实质、提高传动的性能等具有重要的理论意义和工程实用价值。本文的主要内容包括: ①根据齿轮啮合原理的运动学法,由针齿齿廓及给定行星运动建立了适用于一齿差及少齿差摆线针轮行星传动的摆线轮齿廓统一方程,提出了摆线形成的包络法,详细讨论了摆线针轮行星传动的正确啮合条件、重合度等,给出了计算公式。 ②详细研究了四种典型少齿差摆线针轮行星传动的共轭啮合理论,包括正一齿差、二齿差、三齿差和负一齿差摆线针轮传动的摆线轮齿廓方程、啮合线、重合度等,给出了计算实例。 ③建立了二次包络行星传动的基础理论,推导了任意曲线作行星运动的一次包络及二次包络齿廓统一方程式,讨论了二次包络齿廓曲线的啮合线方程及该齿廓曲线的存在条件。 ④根据二次包络齿廓的统一方程式,推导了摆线轮作行星运动得到的二次包络内齿轮的齿廓方程、啮合线方程,并详细研究了二次包络摆线轮行星传动的啮合特性。 ⑤根据理论研究的结果,参与设计一套二次包络摆线轮行星传动装置,并参与完成样机的试制。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH132.425
【图文】：

进行深入分析，对于正确啮合条件、重合度等给出明确的定义及计算方法,讨过程中针齿的两次接触现象及啮合界限点。2.1 摆线针轮行星传动理论简述摆线针轮行星传动的啮合理论通常被描述为：外摆法和内摆法形成短幅如图 2.1，2.2 所示；短幅摆线和针齿满足齿廓啮合定律；连续传动条件。与等齿轮共轭啮合传动的理论相比，该理论存在以下问题：(1)缺乏严密的数学啮合方程、啮合线等与传动特性密切联系的问题没有相应的阐述；(2)理论不如一齿差、多齿差行星传动通常是分别论述，没有反应内齿轮齿廓确定为针共轭齿廓的实质；(3)有自相矛盾的结论，如连续传动条件为针轮比摆线轮多而实际上二齿差、三齿差完全能够正确啮合传动；(4)概念不清晰，对于正确件、重合度等未给出明确的定义及计算方法。且现有的摆线针轮少齿差行星研究缺乏对统一理论及啮合特性的深入分析。本章将针对上述问题，建立少线针轮行星传动的统一共轭啮合理论，对与传动性能密切相关的问题及几何行深入讨论。短幅外摆

内摆法Fig2.1OuterrollingmethodFig2.2Innerrollingmethod

2.2 摆线轮齿廓曲线方程的包络法推导在齿轮啮合原理中，摆线针轮行星传动的啮合副可描述为针齿及给定行星运动包络得到的摆线轮构成，如图2.3所示。下文将根据齿轮啮合原理的运动学法，推导针齿包络得到的摆线轮齿廓曲线方程。图 2.3 摆线针轮行星传动一次包络Fig2.3 First enveloping of cycloid pin gearing2.2.1 坐标系的建立图 2.4 中，1 为针轮，2 为行星轮。在针轮中心建立整体固定坐标系OXY 及与针轮固连的动坐标系111o xy，在行星轮中心建立与其固连的动坐标系222o xy。在初始位置， X 、1x 轴重合，2x 轴与 X 轴平行。针齿中心分布圆半径为ZR ，针齿的外圆半径为Zr 。针轮与行星轮的齿数分别为bZ 、gZ

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本文编号：2799547