滤波减速器轮齿齿形修形及分析.pdfVIP

学兔兔 第 4期 (总第 173期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．4 2012年 8月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUT()MATI()N Aug． 文章编号 ：1672-6413(2O12)O4—0014-03 滤波减速器轮齿齿形修形及分析米 杜海伟，王家序，肖 科 ，李俊 阳 (重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆 400030) 摘要：介绍了滤波减速器的结构及传动原理，分析了滤波减速器轮齿齿形修形的原因．同时选用适用于工业 生产的修形量、修形 曲线及修形长度计算方法，对样机进行了实例计算。并用ANSYS对修形前后齿轮啮合 过程进行动态接触有限元分析，比较修形前后轮齿表面接触应力的变化 ，验证 了修形效果。最后对样机进行 了振动测试实验 ，进一步证 明了轮齿齿形修形可 以起到减振 降噪的效果 。 关键词 ：滤波减速器 ；齿轮修形；有限元 ；接触应力 中图分类号 ：TH132．46 文献标识码 ：A 0 引言 轮不仅绕其安装在输入轴9的轴线01转动，并且同时 滤波减速器是整个滤波驱动机构的一个重要组成 随着输入轴 9一起绕着固定轴 0回转 ，即双联齿轮既 部分 ，其传动性能对整个系统的工作状况具有很大的 作 自传又作公转运动，双联齿轮齿数为 Z3的齿轮带动 影响[1]。而振动、噪声以及冲击是其传动性能的几项 内齿轮 1运动 ，而齿轮 1与输出轴固定在一起 ，把运动 重要指标，因此进一步提高滤波减速器的运转平稳性 输 出。另外滤波花键机构为一对分圆直径不同但齿数 是非常有必要的。滤波减速器中的双联齿轮和与之相 相同的啮合齿轮，它能完成滤去高次波、输出一次波的 啮合的输入和输出内齿轮的啮合区中的干涉冲击是产 花键功能，从而达到减速及滤波的传动 目的。 生振 动 冲击 的主要 原 因。本 文利 用 Terauchi和 Nagamura~提出的应用于工业生产中的齿轮修形方法 对滤波减速器的齿廓进行了修形，并用ANSYS软件对 ：：= 修形前后齿轮啮合过程中的动态接触进行有限元分析。 I 滤波减速器结构组成及工作原理L2 新型滤波减速器 由偏心减速机构、滤波花键机构 及三向止推轴承组成 ，其结构和工作原理简图如 图 1 所示 。偏心减速机构 由内齿轮 5(齿数为 Zz)、轴承外 圈套盘 6、滚动轴承2和 8、双联齿轮 3(与齿轮 5啮合 齿数为Z ，另一个齿数为 )及偏心轴 9组成；滤波花 键机构 由双联齿轮 3、钢球 7及 内齿轮 1(齿数为 Z) 组成；三向止推轴承 由内齿轮 5、滚针 4以及内齿轮 1 (a)结构简图 (b)工作原理简图 组成 。如果减速器设计要求的外部尺寸较大，在结构 1，5一内齿轮 l2，8一滚动轴承；3一双联齿轮 ；4一滚针； 允许的情况下，钢球 7和滚针 4可以用标准轴承代替， 6一轴承外圈套盘 ；7一钢球 ；9一偏心轴 这样可以提高减速器的可靠性 ，同时降低加工的难度， 图 1 滤波减速器结构和工作原理简图 减少整体成本 。内齿轮 5固定不动，偏心轴 9为输人 2 齿形修形 轴 ，又是转臂 ，双联齿轮通过钢球 7或标准轴承装在具 滤波减