四齿差谐波齿轮传动的精度特征-光学精密工程.PDFVIP

第5卷　第3期 光学　精密工程 . 5, . 3 V o l N o 　　 1997年6月 O P T IC S AN D PR EC IS ION EN G IN EER IN G J un e, 1997 四齿差谐波齿轮传动的精度特征 辛洪兵　　何惠阳　　谢金瑞 ( 中国科学院长春光学精密机械研究所, 长春 130022) 　　摘要　根据谐波齿轮传动的运动特点, 提出了计算谐波齿轮传动理论啮合弧长的 干涉控制模型; 对双波四齿差和二齿差谐波齿轮传动的理论啮合弧长和可能同时啮合 的齿对数进行了分析比较; 得出在分度圆直径、传动比、柔轮径向变形量、柔轮齿圈壁 厚、加工精度相同的条件下, 双波四齿差传动的传动精度比二齿差传动高百分之十以上 的结论。 关键词: 谐波传动; 四齿差; 传动精度; 啮合弧 1　引　　言 　　谐波齿轮传动装置由于多对齿同时啮合, 其传动精度高于一般的齿轮传动。实践表明, 在 谐波齿轮传动中元件的制造精度与普通齿轮传动相同的条件下, 谐波齿轮传动的传动精度可 比一般齿轮传动高一级, 如果齿面经过很好的研磨, 与经同等研磨后的普通齿轮传动相比, 其 传动精度可以提高四倍。由著名的舒瓦洛夫- 波波夫公式可知, 谐波齿轮传动装置的传动误差 与同时啮合齿对数的平方根成反比。在分度圆直径、传动比、径向变形量、柔轮齿圈壁厚、制造 精度相同的条件下, 评价双波四齿差与二齿差谐波齿轮传动的传动精度的依据是其同时啮合 齿对数的差别。因为在上述条件下, 前者齿高是后者的二分之一, 所以可能造成前者的啮合弧 长有相当大的减少的误解, 为解决这一问题, 首先必须进行啮合弧长的理论分析计算。 2　建立干涉控制模型 　　在文献[ 3 ] 中的传统算法认为, 随着波发生器的旋转, 柔轮齿顶与刚轮齿顶的极半径相等 ( ) 处应作为轮齿啮合的终止 或开始 点, 并以此点的极角作为计算啮合弧长的基础, 其缺点在于 所得到结果不是真实解, 由图1可以看出, 轮齿应在 F 点而不是 G 点脱离啮合, 因此, 为准确计 算F 点对应的波发生器转角 , 建立以下干涉控制模型 : e 收稿 日期: 1996年11月28 日 22 光学　精密工程 5卷 ( ) ( ) m in [ A g - A r ] ∈D R D : g ( ) ; 1 = 0 ( ) g 2 = 90 °; ( ) ( ) ( ) g 3 = ra - rg a ≥0. 1 　　通过计算分析, 0 角可取为10 °, 其它各量的计算公式如下: ( ) ( ) ra S g (