擺線針輪行星傳動減速器擺線輪參數(shù)化設(shè)計

2022年05月30日 13:56:33人氣：1176來源：江蘇泰強減速機有限公司

　　摘要：在分析現(xiàn)有擺線輪齒形修形理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)擺線嚙合副的嚙合原理和擺線輪的加工實踐，采取 A 種修形方式優(yōu)化組合，對三環(huán)擺線針輪行星傳動減速器擺線輪齒形進行修形，為擺線針輪嚙合副齒廓設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)。通過Visval和Basic對Sollidworks進行開發(fā),實現(xiàn)了擺線輪模型的參數(shù)化設(shè)計.

　　關(guān)鍵詞: 擺線針輪行星傳動; 三環(huán)減速器; 參數(shù)化設(shè)計

　　三環(huán)擺線針輪行星傳動減速器是一種新型的傳動機械.它由高速偏心輸入軸,低速擺線輪輸出軸,針輪行星環(huán)板以及箱體等組成三相擺線針輪行星傳動系統(tǒng), 該傳動系統(tǒng)輸出與輸入軸平行配置,通過一個雙曲柄機構(gòu)引導針輪行星環(huán)板做圓周平動,既具有平行軸圓柱齒輪減速器的特性,又具有少齒差行星傳動特征。三環(huán)擺線針輪行星傳動的擺線輪齒廓曲線采用短副外擺線的等軸曲線!因此三環(huán)擺線針輪行星傳動減速器兼具環(huán)式減速器和擺線針輪減速器的特點，傳動比范圍大，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，傳動效率高，承載和過載能力強，且行星軸承的尺寸不受限制，適應性廣、質(zhì)量輕、裝拆維修方便。

　　擺線輪齒形是影響傳動效率和質(zhì)量的重要幾何因素，因此擺線輪齒形設(shè)計是擺線針輪行星傳動設(shè)計中的關(guān)鍵部分。

　　1 擺線輪的標準齒形 由擺線副共軛齒廓形成的原理可知!與針齒共軛且無嚙合間隙的擺線輪齒形取決于針輪齒數(shù) !7"擺線輪齒數(shù) !)"針齒套外圓半徑 "+7"針齒中心圓半徑"7"偏心距 #$ 如果以擺線輪的幾何中心作為直角坐標系的原點!則擺線輪的標準齒形方程如下：

　　2 擺線輪的齒形修正 三環(huán)擺線針輪行星傳動減速器傳動時!為了便于裝配和拆卸!補償溫升引起的熱膨脹和制造誤差!擺線輪齒和針齒之間應有一定的齒側(cè)間隙!否則將使嚙合摩擦損失增大!齒面易產(chǎn)生膠合#為了使輪齒間得到間隙!需將標準齒形進行修形。

　　由于三環(huán)擺線針輪行星傳動輸出軸上的擺線輪需要同時與 3塊環(huán)板上的針輪正確嚙合!為了獲得理想的齒側(cè)間隙!使 3 個環(huán)板針輪與擺線輪受力均勻!傳動平穩(wěn)!根據(jù)擺線針輪行星傳動的嚙合與加工原理!采用移距修正法、等距修正法、轉(zhuǎn)角修正法、齒厚修形法、齒高修形法等 5 種方法的組合來對擺線輪的齒形進行修形。

　　(1)移距修形將砂輪中心向工作臺中心移動一個距離""7! 使針齒中心圓半徑由標準的 "7縮小為 "7:""7!因此!新的短副系數(shù)大于標準齒形的短副系數(shù)# 由于修形后的輪齒小于標準齒形!與標準針輪嚙合!自然會產(chǎn)生嚙合間隙#移距修形量為""!減少為正，增加為負。

　　(2) 等距修形砂輪半徑由標準的 "+7加大至"+7=""+7# 這樣磨出的輪齒小于標準齒形的輪齒!與標準針輪嚙合時會產(chǎn)生嚙合間隙。

　　(3)齒高修形機床主軸偏心距由標準的 ! 增加到 ! )!!"這種修形方式使擺線輪齒全高的變化

　　。

　　(4)轉(zhuǎn)角修形磨出標準齒形后，調(diào)節(jié)分齒機構(gòu)"使擺線輪工件轉(zhuǎn)動一微小角度 !"改變擺線輪在磨削時的初始位置，再進行磨削。通過減小齒的厚度來得到嚙合間隙。

(5)齒厚修形將擺線輪加工到標準齒廓后 "保持 ",不變" 使砂輪向 ! 個相反的方向橫向進給"從而使擺線輪兩側(cè)被磨掉一層"使加工出的擺線輪變小# 齒厚修形量為

　　取三環(huán)擺線針輪行星傳動齒形參數(shù) $06 ##" $,6#9"",6:! ;;"% 6* ;;"".,6< ;;" 修形參數(shù)( !",6"’=;;" !".,6"’= ;;" !% 6"’= ;;"! 6"’"=" !# 6"’=;;"利用 $31>?& @?130 編程計算模擬"可以得到線輪的標準齒形和修形后齒形"如圖 1 所示。理論和實踐證明，采用正等距)負移距等 + 種修形方法優(yōu)化組合"可得到理想的修形結(jié)果# 它們可使齒形傳動平穩(wěn)"嚙合齒數(shù)多"并可得到所需的側(cè)隙和徑向間隙"能夠補償制造安裝誤差和滿足潤滑要求。

　　3 擺線輪模型參數(shù)化設(shè)計 主流三維 ABC 軟件 D%&3EF%.G1 功能強大"操作簡便"故采用 D%&3EF%.G1 進行擺線輪模型參數(shù)化設(shè)計# 由于 D%&3EF%.G1 軟件不具有函數(shù)生成自由曲線的功能 " 因此 " 需要應用 $31>?& @?130 編程對D%&3EF%.G1 BHI 進行了二次開發(fā)# 應用 $31>?& @?130程序設(shè) 計生成擺線輪齒形曲線時 " 首先運行D%&3EF%.G1"新建一個零件"然后選擇J工具K/J宏K/J新建K菜單命令"新建宏文件"如 0>.LM’1N,"打開 $@ 編程界面"編寫如下主要程序：

　　程序編寫好后" 保存并返回 D%&3EF%.G1# 選擇J工具K/J宏K/J運行K菜單命令"運行宏文件 0>.LM’1N,"輸入擺線輪齒形參數(shù)并確定"即可在 D%&3EF%.G1 中繪制出擺線輪齒形曲線"利用草圖實體轉(zhuǎn)換功能即可得到 D%&3EF%.G1 草圖# 草圖經(jīng)拉伸基體)拉伸切除等 D%&3EF%.G1 特征操作后"得到擺線輪三維參數(shù)化模型"如圖 2 所示

　　4 結(jié)語 利用 7"$&89"+:; <=> 函數(shù)!通過 -&;?@$ A@;&) 編程實現(xiàn)了在 7"$&89"+:; 進行函數(shù)曲線繪制的功能!為 7"2&89"+:; 的實體零件參數(shù)化建模的多樣性和復雜性提供了草圖繪制基礎(chǔ)" 采用 -&;?@$ A@;&) 對7"$&89"+:; 進行開發(fā)!編程思路簡潔!曲線的繪制精度較高!實現(xiàn)了 -A 與7"$&89"+:; 的無逢銜接" 三環(huán)擺線針輪行星傳動減速器擺線輪參數(shù)化設(shè)計使擺線輪的設(shè)計更加準確!有效地縮短設(shè)計周期。

關(guān)鍵詞：減速器圓柱齒輪機床主軸

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