复合摆线少齿差行星传动的齿廓几何特性与啮合特性.pdf

第 49 卷 第 6 期 工 程 科 学 与 技 术 Vol. 49 No. 6 2017 年 11 月 ADVANCED ENGINEERING SCIENCES Nov. 2017 •机械工程• DOI: 10.15961/j.jsuese.201700402 复合摆线少齿差行星传动的齿廓几何特性与啮合特性变化规律 * 韩振华，石万凯 ，徐　浪，刘　昶 (重庆大学 机械传动国家重点实验室，重庆 400030 ) 摘　要:针对摆线针轮少齿差行星传动的摆线针轮啮合角大、转臂轴承可靠性低与针齿均布位置精度要求高等问 题，作者利用几何可控性较强的复合摆线构建少齿差行星内齿齿廓，提出一种新型高性能复合摆线内齿型少齿 差行星齿轮副：基于传统摆线行星传动几何原理，提出复合摆线内齿齿廓曲线的几何设计方法，分析齿形调控参 数c 对复合摆线内齿齿廓曲线几何形状与曲率变化的影响规律；基于齿轮啮合运动学共轭原理，建立复合摆线内 2 齿齿廓方程、齿轮副共轭传动啮合方程、少齿差行星共轭齿廓方程与啮合线方程；利用参量转化法分析复合摆线 内齿齿廓的啮合界限特性；根据共轭齿廓出现奇异点的几何原理，推导其不发生根切的判定方程；研究该新型齿 轮副的啮合线、重合度、压力角、诱导法曲率与滑动率等啮合特性及其变化规律，提出诱导法曲率与滑动率的啮 合区间敏感性分析方法。研究结果表明：复合摆线内齿齿廓存在啮合界限点，啮合界限特性与根切判定方程分别 为新型齿轮副内齿齿根过渡曲线设计、共轭齿廓无根切设计提供了有效的理论方法；啮合线与重合度的分析表 明该新型齿轮副具有多齿啮合特性；当新型齿轮副的齿数、偏心距、齿高和内齿分布圆半径确定后，c 是唯一影 2 响压力角、诱导法曲率与滑动率的齿轮参数，行星轮压力角的最小值与平均值随c 减少而降低，在一个啮合周期 2 内，c 对诱导法曲率与滑动率的影响存在着不敏感与敏感区间，可忽略c 对不敏感啮合区间诱导法曲率和滑动率 2 2 的影响，敏感区间的诱导法曲率平均值、滑动率幅值与平均值均随着c 减少而降低。相对于同参数的传统摆线行 2 星传动，新型齿轮副在压力角、诱导法曲率与滑动率等啮合特性方面具有传动优势，相应地，反应出其较好的多 齿啮合特性、传力特性、润滑与承载特性及抗磨损特性，具有一定的工程应用价值。 关键词:少齿差行星传动；共轭原理；几何特性；啮合规律 中图分类号:TH 132.414　　　　　文献标志码:A　　　　　文章编号:2096-3246（2017 ）06-0171-13 Geometric Characteristics of Tooth Profile and Meshing Properties Changing Laws of