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点接触摆线行星传动齿面构建方法

易文翠;陈兵奎;李海翔

【摘要】Thispaperproposedaformationmethodofcycloidplanetary

drivewithpointcontactandageneralprincipleofpoint-contact

conjugatedmeshingformedbytheengagementpairofcycloidplanetary

drivewasalsopresented.Anewwayoftoothsurfaceconstructedbythe

tubularenvelopingsurfacewasprovided.Theequationsofthetubular

surfaceandthecontactcurveswerederivedsimultaneously.Basedonthis

methodandthetheoreticalderivations,theformingtheoryofthetubular

conjugatetoothsurfacesregardingtheconjugatecurveastheridgeline

wasestablishedultimately.Anapplicationforthecycloidplanetary

transmissionwasgiven,thehelicaltubetoothprofileofcylindricalpin

toothwasconstructedandtheselectionmethodsappliedinposition

parameterandtheradialofmatingtubeweredeveloped.Thepeculiarity

ofpoint-contactcycloidplanetarydrivewaswelsodiscussed

subsequently.%提出了点接触摆线行星传动的形成方法,并在摆线行星传动共轭啮

合副的基础上给出形成点接触啮合的基本原理；提出了针齿啮合管齿面的构建新方

法,推导出啮合管齿面方程、接触曲线方程,从而建立了以摆线针轮共轭啮合副的啮

合曲线为脊线的啮合管共轭齿面.在设计实例中,构建了针齿的啮合管齿面,给出了针

齿啮合管的位置参数和啮合管半径的选择方法,讨论了点接触摆线行星传动的特性.

【期刊名称】《中国机械工程》

【年(卷),期】2012(023)021

【总页数】5页(P2531-2535)

【关键词】啮合管齿面;点接触;摆线针轮行星传动;齿面构建

【作者】易文翠;陈兵奎;李海翔

【作者单位】重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆,400030;重庆电子工程职业

学院,重庆,401331;重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆,400030;重庆大学机械

传动国家重点实验室,重庆,400030

【正文语种】中文

【中图分类】TH132.41

0引言

摆线类行星传动具有传动比大、刚性好、结构紧凑、传动精度高等特性，在国防工

业及国民经济建设的各个领域获得了广泛的应用。近年来不少学者在摆线齿轮啮合

传动理论方面作了有益的工作。Livtin等［1-2］推导了摆线齿廓的共轭啮合方程，

得到了齿廓的生成方法，并对齿面接触特性进行了研究。Lai等［3-5］根据曲面

单参数的包络方法建立了摆线针轮传动的啮合方程，并对摆线行星轮的设计方法和

加工方法进行了研究。文献［6-9］推导了移距修形、等距修形及转角修形的摆线

轮齿形通用方程式。文献［10-11］根据齿轮啮合原理，建立了行星轮共轭齿廓的

通用方程和锥形摆线齿廓方程，并对啮合特性进行了系统分析。上述研究中的摆线

针轮共轭啮合齿面接触为线接触，线接触轮齿通常有摩擦和滑动，而滑动是齿面磨

损、产生热量和功率损耗、降低效率、缩短寿命的重要因素。

本文根据齿轮啮合原理，在摆线针轮行星传动曲面共轭的基础上，研究曲面与曲线

的接触问题;对点接触摆线行星传动的概念作出了定义，提出了点接触摆线行星传

动的产生方法，建立了相应的几何学理论，构建了管状啮合齿面;推导了针齿啮合

管齿面与摆线轮的点接触啮合副的齿面方程和接触线方程，给出了针齿啮合管的位

置参数和啮合管半径的选择方法，分析讨论了点接触摆线行星传动的特