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2025年第49卷第4期JournalofMechanicalTransmission1
摆线针轮啮合刚度计算与仿真分析研究
1，23456
苏建新王东峰徐家科张靖吕瑞芳
（1.龙门实验室，洛阳471003）
（2.河南科技大学机电工程学院，洛阳471003）
（3.洛阳轴承研究所有限公司，洛阳471000）
（4.宁波中大力德智能传动股份有限公司，宁波315300）
（5.浙江环动机器人关节科技股份有限公司，温岭317600）
（6.洛阳鸿元轴承科技有限公司，洛阳471000）
摘要：【目的】摆线针轮减速器因具有传动比大、结构紧凑等优点被广泛推广和应用，但摆线针轮
副的大接触应力和低啮合刚度影响了摆线针轮减速器的传动精度和平稳性。为提高摆线针轮减速器的承
载性能，提出一种摆线针轮副啮合刚度分析方法，通过计算和仿真分析探讨结构参数对啮合刚度的影响
规律。【方法】对摆线针轮副进行受力分析，以摆线针轮的接触应力、啮合刚度为目标函数，以摆线针
齿的重要结构参数（针齿分布圆半径、偏心距、针齿半径）为设计变量，构建接触应力和啮合刚度数学模
型；通过VB.NET程序计算和仿真分析摆线针轮的结构参数对其啮合刚度、扭转刚度、啮合力和接触应
力的影响。【结果】仿真结果表明，随着针齿分布圆半径和偏心距的增大、针齿半径的减小，摆线针轮
的啮合刚度和扭转刚度增大。研究为摆线针轮减速器的结构设计和优化奠定了基础。
关键词：摆线针轮；接触应力；啮合刚度；结构参数
中图分类号：TH122DOI：：10.16578/j.issn.1004.2539.2025.04.001
0引言下的承载接触分析模型，并对不同输入转角下的接触
应力和传动误差进行了对比。LI等[3]建立了承载接触
摆线针轮减速器具有传动比大、传动高效、结
分析模型，分析了偏心距误差和修形误差的影响，研
构紧凑、传动平稳且精度高、噪声低等优点，广泛
究了一种计算啮合刚度的新方法。LIN等[4]以摆线针
应用于汽车、航空航天、工业机器人、数控机床、
[1]轮轮齿为研究对象，提出了一种基于摆线齿廓离散化
太阳能和风能设备等领域中。摆线针轮副的传动精
度直接影响摆线针轮减速器的传动性能，作为重要的轮齿接触分析方法。徐航等[5]研究了针齿半径误差、
的传动部件，其承载传动性能是设计精密摆线针轮针轮中心圆半径误差等不同误差组合对RV减速器回
减速器的关键。因此，分析摆线针轮传动过程中的差的影响，建立了回差计算模型并进行了仿真分析。
接触应力和啮合刚度并精确建立数学模型十分重要。王永强等[6]采用包络法推导出摆线轮齿廓方程并进行
当前，关于摆线针轮减速器的研究，国内外学者了齿面接触分析，获得了齿面接触参数，给出齿面接
取得了很多成果，但主要集中在结构设计和优化方
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