摆动活齿传动的设计与二齿差活齿传动的研究

发布时间：2020-09-21 20:26

　　摆动活齿传动是一种用于传递两同轴间回转运动的新型少齿差行星齿轮传动,具有结构紧凑、传动比范围大、承载能力强、传动效率高等优点,因而在工业上具有广阔的应用前景。但摆动活齿传动的结构比较复杂,不易直接看出各结构参数对它的传动性能的影响。同时,激波器与活齿之间以及活齿与内齿圈之间都是线接触,接触压力高,接触处容易产生磨损和胶合现象。因此,研究摆动活齿传动的各结构参数与运动参数的关系以及摆动活齿传动的摩擦状态,对于提高摆动活齿传动的传动性能具有重要的意义。本文以摆动活齿传动为主要研究对象,研究了摆动活齿传动的参数化仿真、三维造型设计和弹流润滑问题,同时对二齿差活齿传动进行了一些研究。对摆动活齿传动机构进行了运动分析,并用“反转法”和“三心定理”推导了摆动活齿传动内齿圈的齿廓方程、摆动活齿的相对角速度方程和相对角加速度方程。然后以这些方程为基础,应用Visual basic语言对摆活齿传动进行了仿真分析。研究了摆动活齿传动的各尺寸参数与运动参数之间的关系,分析了各尺寸参数对摆动活齿传动的影响。内齿圈是摆动活齿传动中最复杂的一个零件,其三维建模较困难。本文探讨了利用Pro/E设计摆动活齿传动内齿圈的方法。应用Pro/E的二次开发工具模块program的编程功能,实现了内齿圈的参数化自动造型,从而大大地提高了内齿圈的设计效率。应用弹性流体动力润滑理论,研究了摆动活齿传动的弹流润滑问题。建立了摆动活齿传动弹流润滑的基本方程,提出了摆动活齿传动弹流润滑问题的数值求解方法,采用直接迭代法求得了摆动活齿传动弹流润滑问题的完全数值解。研究了摆动活齿传动各啮合副的润滑状态,绘制了润滑油膜的形状图,得出了最小油
【学位单位】：四川大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH132.4
【部分图文】：

摆动活齿传动,结构示意图,活齿

活齿柱销1O 随活齿架以角速度Gω 转动，而活齿绕柱销1O 摆动时，活齿的轮廓在一系列位置的外包络线就是内齿圈齿廓曲线。显然，活齿的几何中心 B所占据的一系列位置，即活齿几何中心的轨迹是该包络线的等距曲线。所以，应用摆动活齿传动的等效机构求出B 点的位置（轨迹）方程之后，就可容易地求得内齿圈齿廓曲线方程。下面应用“反转法”求 B 点的位置方程和内齿圈齿廓曲线方程。设Pω 为激波器的角速度，Gω 为活齿架的角速度。根据相对运动原理，在图 2-2 中，如果给整个等效机构加上一个绕O点的公共角速度-Gω ，则代表活齿架的杆1OO 静止不动，而各构件间的相对运动并不改变[32]，OA以角速度pGω =ω ω逆时针转动。这样，图 2-2 所示的二自由度四杆机构便成了图 2-3所示的一自由度四杆机构。以O点为坐标原点，使x轴与1OO 重合，建坐标系Oxy 如图 2-3 所示，则 B 点坐标为cos()31α=+ xdcB(2-1)图 2-1 摆动活齿传动结构示意图图 2-2 摆动活齿传动等效机构

等效机构,摆动活齿传动

角速度,摆动活齿,几何中心,齿廓曲线方程

1OO 的夹角。事实上，图2-3 所示的情形是整个等效机构从其真实位置绕O点逆时针转过角度 θ /( n+1)（n为活齿数）而得到的。因此，将 B 点绕O点顺时针转过角度 θ /( n+1)即可得到摆动活齿几何中心的实际位置，相应的方程经推导为cos(/(1))sin(/(1))11x= x n++y n+BBBθ θ(2-2)sin(/(1))cos(/(1))11y= x n++y n+BBBθ θ(2-3)即cos(/(1))cos(/(1)(cos())cos(/(1))sin()sin(/(1))333= ++ +=+ ++ +cndnxdcncnBαθθαθαθ( 2 - 4 )sin(/(1))sin(/(1))(cos())sin(/(1))sin()cos(/(1))333= + += + ++ +cndnydcncnBαθθαθαθ( 2 - 5 )根据摆动活齿几何中心 B 的位置方程可推出内齿圈齿廓曲线方程如下sin()cos()ββ=+ =+ yyrxxrEBEB(2-6)式中，β 为啮合点处的公法线与x轴正向的夹角（见图 2-2）。其值由下式计算)//(θθβdyddxdarctgBB= (2-7)由（2-4）式和（2-5）式可得sin(/(1))1sin(/(1))1sin(/(1))sin

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