[發明專利]一種基于齒廓法線法的擺線輪齒廓標準方程設計方法

在審

• 申請號: 201810030360.4
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108241788A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 吳鑫輝;劉珂熒;李文龍;馮長建
• 申請（專利權）人: 大連民族大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;F16H55/08
• 代理公司: 大連智高專利事務所(特殊普通合伙) 21235
• 代理人: 蓋小靜

本發明公開了一種基于齒廓法線法的擺線輪齒廓標準方程設計方法，其根據擺線輪齒廓形成原理，通過引進齒廓法線方向位移量參數，推導出了擺線輪齒廓法線法標準齒形方程式。本發明所提出齒形方程不僅能夠實現沿齒廓法線方向修形的擺線輪新齒形設計方法，而且能夠建立包含擺線輪齒形誤差的擺線輪齒廓模型。

技術領域

本發明涉及擺線輪的設計與制造技術領域，特別是涉及一種基于齒廓法線法的擺線輪齒廓方程設計方法。

背景技術

擺線輪齒廓方程是根據擺線齒廓曲線的形成原理，通過擺線齒廓上點的徑向矢量推導得到擺線輪齒廓方程。隨著機器人用RV減速器向更高精度、更高可靠性、更輕量化方向發展，RV減速器中的擺線輪齒廓修形方法需要有新的發展。除此之外，在研究RV減速器動態傳動精度時，需要考慮擺線輪齒形誤差的影響，齒形誤差為包括實際齒廓跡線的與平均齒廓跡線完全相同的兩條跡線間的距離，因此要建立包含齒形誤差的擺線輪齒廓，擺線輪齒形方程式中應包含齒廓法線方向的位移量，而采用現有的擺線輪齒形方程建立包含齒形誤差的擺線輪模型時會非常困難。

發明內容

基于現有技術存在的上述問題，本發明根據擺線齒廓曲線的形成原理，推導出包含擺線輪齒廓法線方向位移量的擺線輪齒形方程式，方程式不僅可以滿足擺線輪齒廓沿法線方向修形設計，而且可以建立包含擺線輪齒形誤差的擺線輪齒廓模型，有利于分析擺線輪齒形誤差對RV減速器傳動精度的影響。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于齒廓法線法的擺線輪齒廓標準方程設計方法，具體是：

以O_a為坐標原點建立直角坐標系XO_aY，該直角坐標系XO_aY固定在擺線輪a上，且直角坐標系XO_aY相對于擺線輪a是不動的；取中心連線相對于中線連線的轉角δ₂為獨立參數，并假定當δ₂＝0時，針齒中心O_z在O_aY軸上；擺線輪a相對于中心連線的轉角為δ₁，針齒中心O_z在O_aY軸上；O_b是針齒分布圓中心，O_a是擺線輪中心，O_z是針齒中心，過K點的擺線輪齒廓的法線與節圓相交于P點，r_a為擺線輪節圓半徑，r_b為針輪節圓半徑，r_p為針齒中心分布圓半徑，r_rp為針齒半徑，過P點作連線的垂線，垂足為H₁，過節點P作連線的垂線，垂足為H₂，過節點P作Y軸的垂線，垂足為H₃；過點K做連線的垂線，則α為K點處擺線輪的壓力角。

進一步的，在所建立的坐標系下，設X₀和Y₀是節點P的直角坐標，則

X₀＝r_a sin(δ₁) (1)

δ₁＝i_Hδ₂ (2)

式中，i_H為擺線輪和針輪的相對傳動比，即

r_a＝Z_aA (4)

式中，Z_b——針齒數；

Z_a——擺線輪齒數；

A——偏心距；

將式(2)、(3)和(4)代入式(1)可得

同理可得