一种摆线轮齿廓悬链线法修形方法及摆线轮、减速器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109780167A(43)申请公布日2019.05.21(21)申请号201910218947.2(22)申请日2019.03.21(71)申请人河南科技大学地址471003河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人李天兴安小涛邓效忠苏建新田蒙邢春荣王国峰(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人胡云飞(51)Int.Cl.F16H55/08(2006.01)F16H55/17(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图4页(54)发明名称一种摆线轮齿廓悬链线法修形方法及摆线轮、减速器(57)摘要本发明涉及摆线轮加工技术领域，具体涉及一种摆线轮齿廓悬链线法修形方法及摆线轮、减速器。修形方法包括以下步骤：1)确定摆线轮齿廓中各点处压力角与啮合相位角之间的分布规律；2)得到压力角最小点、齿顶、齿根的修形量；3)以修形参考点和齿顶的压力角、修形量为两端点建立修形参考点至齿顶范围内各齿廓点的压力角与修形量关系的第一悬链线方程；以修形参考点和齿根的压力角、修形量为两端点建立修形参考点至齿根范围内各齿廓点的压力角与修形量关系的第二悬链线方程；4)根据第一、第二悬链线方程以及所述分布规律，得到摆线轮齿廓各点的修形量；5)沿着摆线轮各齿廓点的法线方向减去各自对应的修形量，以得到修形后的摆线轮齿廓。CN109780167ACN109780167A权利要求书1/2页1.一种摆线轮齿廓悬链线法修形方法，其特征在于：包括以下步骤：1)确定摆线轮齿廓点压力角与啮合相位角之间的分布规律；2)得到压力角最小点、齿顶、齿根的修形量，其中压力角最小点的修形量小于齿顶和齿根的修形量；3)定义压力角最小点为修形参考点，以修形参考点的压力角、修形量和齿顶的压力角、修形量为两端点建立修形参考点至齿顶范围内各齿廓点的压力角与修形量关系的第一悬链线方程，修形参考点至齿顶处各点的修形量逐渐变大；以修形参考点的压力角、修形量和齿根的压力角、修形量为两端点建立修形参考点至齿根范围内各齿廓点的压力角与修形量关系的第二悬链线方程，修形参考点至齿根处各点的修形量逐渐变大；4)根据步骤3)中的第一、第二悬链线方程以及步骤1)中的所述分布规律，得到摆线轮齿廓各点的修形量；5)对理论摆线轮齿廓进行修形，沿着摆线轮各齿廓点的法线方向减去各自对应的修形量，以得到修形后的摆线轮齿廓。2.根据权利要求1所述的摆线轮齿廓悬链线法修形方法，其特征在于：步骤1)中，压力角与啮合相位角的分布规律满足以下方程：式中：α为压力角，为摆线轮速度单位矢量，为公法线单位矢量，为啮合点切矢，其中xc为摆线轮齿廓横坐标，yc为摆线轮齿廓纵坐标，为啮合相位角。3.根据权利要求1或2所述的摆线轮齿廓悬链线法修形方法，其特征在于：在步骤3)中，将修形参考点的参数(α0,ΔL0)、齿顶的参数(αtip,ΔLtip)分别代入悬链线理论方程：y＝b*cosh(x/b)+C式中b和C为常数，得到以下方程组：求解得出b1、C1，将b1、C1代入悬链线理论方程中，得到所述第一悬链线方程：ΔL＝b1*cosh(α/b1)+C1其中，α为压力角，ΔL为修形量，以压力角为横坐标，修形量为纵坐标，α0为修形参考点的压力角，ΔL0为修形参考点的修形量，αtip为齿顶的压力角，ΔLtip为齿顶的修形量；在步骤3)中，将修形参考点的参数(α0,ΔL0)、齿根的参数(αroot,ΔLroot)分别代入所述悬链线理论方程，得到以下方程组：求解得出b2、C2，将b2、C2代入悬链线理论方程中，得到所述第二悬链方程：ΔL＝b2*cosh(α/b2)+C22CN109780167A权利要求书2/2页其中，α为压力角，ΔL为修形量，以压力角为横坐标，修形量为纵坐标，α0为修形参考点的压力角，ΔL0为修形参考点的修形量，αroot为齿根的压力角，ΔLroot为齿根的修形量。4.根据权利要求3所述的摆线轮齿廓悬链线法修形方法，其特征在于：在得到齿廓各点的修形量后，将齿廓各点的修形量沿对应点的法线方向叠加至理论齿廓上，使修形后的摆线轮齿廓沿法线方向减去相应的修形量，修形后摆线轮齿廓方程为：式中，x为摆线轮齿廓横坐标，y为摆线轮齿廓纵坐标，rp为针齿分布圆半径，rrp为针齿半径，为啮合相位角，a为偏心距，zc为摆线轮齿数，zp为针轮齿数，k1为短幅系数。5.根据权利要求1或2所述的摆线轮齿廓悬链线法修形方法，其特征在于：在步骤4)中，将齿廓各点的修形量沿对应点的法线方向叠加至理论齿廓上，使修形后的摆线轮齿廓沿法线方向减去相应的修形量，得到修形后的摆线轮齿廓，之后进行试验，不断调整修形参考点、齿顶和齿廓的修形量，以使得修形后的摆线轮满足要求的传力性能和啮合性能。6.