非圆摆线针轮传动的原理与设计-东北大学学报.PDFVIP

第３５卷第８期 东 北 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．８ ２０１４年 ８月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ａｕｇ．２０１４ 　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－３０２６．２０１４．０８．０２８ 非圆摆线针轮传动的原理与设计 林　超，王延涛 （重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆　４０００４４） 摘　　　要：提出一种用于平行轴间变传动比传动的新型齿轮副———非圆摆线针轮传动．建立非圆摆线针轮 传动的啮合坐标系，阐述了非圆摆线针轮共轭齿廓的形成原理．建立非圆针轮齿廓方程，利用坐标变换和齿廓 共轭原理，根据圆柱针轮刀具的齿廓方程，结合非圆齿轮加工走刀轨迹及啮合方程，推导出非圆摆线轮的齿廓 方程．基于上述理论，运用Ｍａｔｌａｂ软件的数值计算实现了非圆摆线针轮副的参数化设计，得到非圆摆线针轮 副的设计实例，并实现ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ环境下的实体建模．运用Ａｄａｍｓ软件分析该齿轮副实例的运动特性，通过 仿真实验结果与理论计算结果的对比，验证了该齿轮传动原理与设计的正确性． 关　键　词：齿轮传动；非圆齿轮；摆线针轮传动；齿廓方程；参数化设计 中图分类号：ＴＨ１３２４１４　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５－３０２６（２０１４）０８－１１９０－０５ ＰｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＮｏｎｃｉｒｃｕｌａｒＰｉｎＣｙｃｌｏｉｄＧｅａｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ＬＩＮＣｈａｏ，ＷＡＮＧＹａｎｔａｏ （ＴｈｅＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｃｈｉｎａ． Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＬＩＮＣｈａｏ，ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｎｃｈａｏ＠ｃｑｕ．ｅｄｕ．ｃｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｎｃｙｃｌｏｉｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎｉｍｐｌｅｍｅｎｔｖａｒｉａｂｌｅｇｅａｒ ｒａｔｉｏｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｐａｒａｌｌｅｌａｘｅｓ．Ｔｈｅｍｅｓｈｉｎｇｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｎ ｃｙｃｌｏｉｄｇｅａｒｓｉｓｓｅｔｕｐ，ｗｉｔｈｔｈｅｆｏｒｍｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｃｏｎｊｕｇａｔｅｐｒｏｆｉｌｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｔｏｏｔｈ ｐｒｏｆｉｌｅｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｎｇｅａｒｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｔｈｅｎｔｈａｔｏｆｔｈｅｃｙｃｌｏｉｄａｌｇｅａｒｉｓｄｅｒｉｖｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｎｊｕｇａｔｅｔｏｏｔｈｐｒｏｆｉｌｅｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅｃｉｒｃｕｌａｒ ｐｉｎｇｅａｒｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｐｒｏｆｉｌｅｅｑｕａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｎｇｅａｒｃｕｔｔｉｎｇｔｏｏｌｐａｔｈａｎｄｍｅｓｈ ｅｑｕａｔｉｏｎ．ＴｈｅｐａｒａｍｅｔｒｉｃｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｇｅａｒｐａｉｒｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙＭａｔｌａｂｐｒｏｇｒａｍ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎ ｅｘａｍｐｌｅｏｆｔｈｅｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｎｃｙｃｌｏｉｄｇｅａｒｉｓａｃｈｉｅｖｅｄ．Ａｎｄｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｎｃｙｃｌｏｉｄｄｒｉｖｅ ｂｙＡｄａｍｓｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｐｉｎｃｙｃｌｏｉｄｄｒｉｖｅｉｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｃｏｎｔｒａｓｔａｎａｌｙｓｉｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｒｉｔｈｍｅｔｉｃｒｅｓｕｌｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅ