[發(fā)明專利]一種補償彈性變形的擺線輪齒廓修形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910574730.5
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110414056B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪泉;秦爭爭;趙大興;李書廷;陳智龍;王君;胡夢杰;曾利磊;陳曉田
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北工業(yè)大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 齊晨涵

本發(fā)明公開了一種補償彈性變形的擺線輪齒廓修形方法，通過設(shè)計基于等距加移距修形齒廓，并采用優(yōu)化算法求取擺線輪齒廓線，該方法考慮了彈性變形對擺線輪齒廓的影響，能提高擺線輪性能；便于開發(fā)計算機數(shù)學軟件進行模擬仿真，有助于擺線輪齒廓修形，具有很高的使用價值；且方法能嵌入到RV減速器優(yōu)化設(shè)計軟件中，具有良好的社會價值和經(jīng)濟價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機械設(shè)計制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種擺線輪齒廓修形優(yōu)化設(shè)計方法，該方法適用于RV減速器擺線輪齒廓修形。

背景技術(shù)

擺線輪作為RV減速器的核心零部件，直接影響著RV減速器的傳動精度、效率、承載能力、壽命、可靠性等重要性能。擺線輪齒廓修形是擺線輪設(shè)計制造過程中及其重要的一環(huán)，研究并確定擺線輪的最佳修形量對于提高擺線輪各項性能具有重要意義和實際價值。國內(nèi)外研究學者做了大量關(guān)于擺線輪齒廓修形的研究。何衛(wèi)東等采用負等距加負移距的組合優(yōu)化修形方法，獲得了多齒共軛嚙合的齒形，并且可以減小側(cè)隙；聶少文等提出了一種基于等距、移距、齒高的修形方法，相比于其他修形方法，與轉(zhuǎn)角修形齒廓的擬合度更高；趙博等提出了一種拋物線齒廓修形方法，在擺線輪工作齒廓部分，修形后的齒廓更接近共軛齒廓；Chmurawa等通過擺線輪齒形優(yōu)化實現(xiàn)了更好的傳動性能，研究了修形參數(shù)對載荷分布、應力等的影響。

擺線輪齒廓修形理論

圖1為擺線輪標準理論齒廓，擺線輪標準理論齒廓方程為:

式中:r_p為針齒中心圓半徑，r_rp為針齒半徑，z_p為針齒齒數(shù)，i為擺線輪與針輪的相對傳動比，為擺線輪嚙合相位角，a為擺線輪偏心距，K為擺線輪的短幅系數(shù)。

標準擺線輪與針齒為無間隙嚙合，不能補償制造誤差和滿足潤滑條件，因此在實際使用中，不能直接使用標準擺線輪，必須對擺線輪齒廓進行修形。常見的修形方式有等距修形、移距修形、轉(zhuǎn)角修形及其組合修形。轉(zhuǎn)角修形是最為理想的修形方式，修形之后的齒形為共軛嚙合齒形，側(cè)隙均勻，但在齒頂與齒根處沒有嚙合間隙。由于轉(zhuǎn)角加等距或轉(zhuǎn)角加移距修形的加工工藝復雜，修形時間長，通常采用等距加移距的修形方式，擬合轉(zhuǎn)角修形齒廓，以獲得在齒頂和齒根處存在合理嚙合間隙的共軛嚙合齒形。

修形量為δ轉(zhuǎn)角修形齒廓方程為:

等距加移距修形齒廓方程為:

式中，Δr_p、Δr_rp分別為移距修形量和等距修形量，K'＝az_p/(r_p+Δr_p)。

空載時，擺線輪與針齒單齒嚙合，施加力矩后，嚙合的擺線輪與針齒產(chǎn)生彈性變形，考慮彈性變形對齒廓的影響，擺線輪齒廓會內(nèi)凹，不再是理論齒廓，擺線輪與針齒之間共軛嚙合關(guān)系被破壞，影響RV減速器傳動特性，降低傳動精度。重載RV減速器傳遞力矩大，相比一般RV減速器彈性變形更大，嚴重影響RV減速器性能，因此，在RV減速器修形設(shè)計過程中，非常有必要考慮彈性變形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種擺線輪齒廓修形優(yōu)化設(shè)計方法，提高了擺線輪的性能。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的一種補償彈性變形的擺線輪齒廓修形方法，其特殊之處在于：

S1基于等距加移距修形齒廓，設(shè)計擺線輪齒廓：