行星摆线针轮传动机构优化设计原理(1)

 

    目  录

1.几何摆线和曲线方程

2.理论齿廓曲线应用与问题

3.摆线轮实际齿廓曲线与数学表达

4.优化齿廓修形量的目的和步骤

5.用计算机程序实现优化设计

 

1.几何摆线和曲线方程

摆线针轮行星传动中,摆线轮齿廓曲线运用内啮合发生圆产生的短幅外摆线。这种摆线曲线的生成原理如图Fig14-1所示

Fig.14-1

有一发生圆(滚圆)半径为rp',基圆半径为rc',基园内切于发生圆,当发生圆绕基圆作纯滚动,其圆心Op分别处于Op1、Op2、Op3、Op4、Op5、Op6......各位置时,由此固结在发生圆平面上的点M分别经过M1、M2、M3、M4、M5、M6......各位置,由此发生圆周期滚动,发生圆上点M所形成的轨迹曲线即为短幅外摆线。

由以上摆线生成的几何关系 若仍保持以上的内切滚动关系,将基圆和摆线视为刚体相对于发生圆运动,则形成了摆线图形相对发生圆圆心Op作行星方式的运动,这就是行星摆线传动机构的基本原理。其中存在如下关系:

中心距Op-Oc为      expression1 

摆线刚体的自转相对的公转的转速比为   expression2 ;

初始位置时,点M对于以Op为圆心的所在圆半径为rp,定义短幅系数为    expression3

在Xc-Oc-Yc座标系中,以转臂OcOp的转角φ为自变量,几何理论摆线的方程组为

                                           (1)

式中ih视为公转为静止的发生圆平面相对摆线所在平面的转速比(传动比关系参见章2.)。

运用如上摆线生成的原理来设计行星传动机构,就相似于渐开线齿轮的少齿差行星传动机构。从上述由滚圆生成曲线的过程的逆向思索,一个已有如上齿廓的摆线轮,其中心Oc绕被固定的中心Op作匀速运动,在以Op为圆心rp为半径的圆上找到一点M,并将M点固定在Op圆平面上,使摆线轮旋转时它的齿廓始终通过M点,由此,摆线轮必产生以Oc为中心的自转。其公转与自转的转速比为ip,由于基圆和发生圆的半径既定,故ip是常数。

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最近一次修订: 时间 undefined, 2006-04-06 19:39