凸轮激波摆动活齿传动的结构及齿形分析.pdfVIP

第 31 卷 　第 3 期 　　　　　　　　　　　　凸轮激波摆动活齿传动的结构及齿形分析 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1 ( ) 文章编号 :1004 - 2539 2007 03 - 0001 - 05 凸轮激波摆动活齿传动的结构及齿形分析 董新蕊 　李剑锋 　隋　琰 　王青云 　杨 　帆 　王新华 　刘志峰 (北京工业大学 北京市先进制造技术重点实验室 , 　北京 　100022) 摘要 　对一种凸轮激波二齿差摆动活齿传动装置的传动原理 、结构和特性进行了分析 ,推导了其中 心内齿轮的理论及工作齿形方程 ,给出了齿形的曲率计算方法并对曲率沿齿形分布的特点进行了分析 。 在此基础上对齿形进行了MATLAB 仿真 ,并分析了相关参数对齿形几何性质的影响 ,得到的结果对于中 心内齿轮的进一步分析与设计具有借鉴意义 。 关键词 　摆动活齿传动 　凸轮激波 　齿形方程 　曲率分析 　齿形仿真 装置, 其激波凸轮廓线采用标准椭圆曲线, 活齿齿廓采 　　引言 用外圆曲线, 中心内齿轮的齿廓则为与激波凸轮及活 活齿传动具有结构紧凑 、传动比大 、承载能力较 齿啮合并按传动关系确定的封闭曲线 。本文在介绍其 强 、传动效率较高以及加工工艺较为简单等优点[ 1] , 根 传动结构的基础上, 分析了装置的传动原理和特性, 推 据传动构件齿形廓线的不同已设计出多种型式各异的 导了中心内齿轮的齿廓方程, 给出了齿廓的曲率计算 传动结构, 如推杆活齿传动[2] 、滚动活齿传动[ 3] 、套筒 公式, 并结合实例分析了相关参数对齿形几何性质的 活齿传动[4] 、摆动活齿传动[ 5 , 6] 等 。其中, 如图 1 所示 影响 。 的摆动活齿传动是一种重要的活齿传动结构形式, 主 1 　传动结构及传动特性 要由激波器 H 、活齿轮 G ( 由活齿架与活齿组合而成) 和中心内齿轮 K 等基本构件组成 。摆动活齿传动的 1. 1 　传动结构和原理 突出特点是活齿为绕活齿架上均匀分布柱销 O 转动 凸轮激波摆动活齿传动装置的结构简图如图2 所 的摆动活齿, 可有效降低活齿在活齿槽内的滑移量及 示, 主要由激波凸轮 、摆动活齿 、中心内齿轮和活齿架 由此产生的滑动磨损, 进而提高装置的传动效率 。 组成传动链 。激波凸轮通过平键与输入轴固联, 其廓 现有活齿传动多采用中 线为标准的椭圆曲线; 活齿架由输出盘和浮动盘构成, 心内齿轮齿数与活齿齿数为 两者由沿周向均匀布置的活齿柱销轴固联成为一体; 一齿差的结构形式, 为保证 中心内齿轮的廓线为活齿在激波凸轮驱动下绕活齿架 传动的连续性, 双排活齿的 柱销轴作摆动运动, 同时激波凸轮与活齿架又按给定 激波运动由两片偏心对称布 速比作等速圆周运动的包络线, 中心内齿轮与活齿齿 置 的激波器来实现 。文献 [7] 提出一种中心内齿轮齿 数与活齿数为二齿差 、且中 心内齿轮齿廓为摆线或其外 图1 　摆动活齿传动结构示意 图 等距线的摆线 —凸轮活齿传 动结构形式, 其活齿结构是齿形为外圆曲线的滚动活 齿, 凸轮廓线则为输入凸轮和活齿架保持传动比关系 匀速转动时活齿同时沿内齿轮和活齿架通孔运动时所 形成的包络线 。该传动结构采用单片激波器及单排活