一种RV减速器摆线针轮承载啮合印痕确定方法及装置.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CN108253094A(43)申请公布日2018.07.06(21)申请号201810045833.8(22)申请日2018.01.17(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)发明人李天兴杨婧钊邓效忠王国峰邢春荣安小涛苏建新王会良(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司41119代理人吴敏(51)Int.Cl.F16H1/32(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图4页(54)发明名称一种RV减速器摆线针轮承载啮合印痕确定方法及装置(57)摘要本发明涉及一种RV减速器摆线针轮承载啮合印痕确定方法及装置，属于摆线针轮承载传动技术领域。本发明首先获取摆线针轮空载时轮齿啮合点的位置参数和初始啮合间隙；然后根据初始啮合间隙确定摆线针轮承载时可能接触轮齿的齿号，并由此确定轮齿各啮合位置的接触力、变形量及接触变形总能量；最后确定实际啮合齿数和啮合接触范围，根据实际啮合齿对的载荷分配，计算轮齿啮合的变形量，最终得到RV减速器摆线针轮承载啮合印痕。本发明考虑了摆线针轮的相位差、修形设计以及多齿同时啮合的误差均化对RV传动的综合影响，得到啮合印痕负荷真实工况，对RV减速器的承载啮合特性、传动精度及精度保持性的改善、预控和应用有重要意义。CN108253094ACN108253094A权利要求书1/4页1.一种RV减速器摆线针轮承载啮合印痕确定方法，其特征在于，该确定方法包括以下步骤：1)根据RV减速器摆线针轮的几何参数及其相对运动关系，确定摆线轮和针轮的齿面及法线的矢量表达；2)根据摆线针轮的不同相位差以及多齿啮合对RV传动关系的影响，确定空载时摆线针轮轮齿初始啮合点位置参数，并根据该初始啮合点位置参数确定初始啮合间隙；3)根据初始啮合间隙初步确定可能的啮合齿数和啮合接触范围，计算啮合齿对的变形总能量；4)基于能量最小原理获得实际啮合齿对的载荷分配、实际啮合齿数和啮合接触范围，计算摆线针轮各啮合位置的变形量，最终确定承载时摆线针轮的啮合印痕。2.根据权利要求1所述的RV减速器摆线针轮承载啮合印痕确定方法，其特征在于，所述步骤1)确定的针轮坐标系Sp中的齿面矢量rp和单位法矢量np为：摆线轮坐标系Sc中的齿面矢量rc和单位法矢量nc为：其中下角标p指齿面矢量和单位法矢量表示在坐标系Sp中；β和bpx分别为针轮的齿面参数，bpx≤bp，bp为针齿宽；rp为针轮分布圆半径；rrp为针齿半径；i表示第i个针齿号；i＝1～zp，zp为针轮齿数；下角标c指齿面矢量和单位法矢量表示在坐标系Sc中；α和bcx分别为摆线H轮的齿廓参数，bcx≤bc，bc为摆线轮齿宽；zc为摆线轮齿数；a为偏心距；i＝zp/zc；Δrp为移距修形量，当rp减小时，Δrp为负，反之为正；Δrrp为等距修形量，当rrp减小时，Δrrp为负，反之为正；k1＝azp/(rp+Δrp)。3.根据权利要求1所述的RV减速器摆线针轮承载啮合印痕确定方法，其特征在于，所述步骤2)中的空载时摆线针轮轮齿初始啮合点位置参数是根据下式确定：2CN108253094A权利要求书2/4页其中rfp和nfp分别为针轮的齿面矢量单位法矢量表示在与RV减速器箱体固连的坐标系Sf中；其中rfc和nfc分别为摆线轮的齿面矢量单位法矢量表示在与RV减速器箱体固连的坐标系Sf中；β和bpx分别为针轮的齿面参数，bpx≤bp，bp为针齿宽；α和bcx分别为摆线轮的齿廓参数，bcx≤bc，bc为摆线轮齿宽；φ1和φ2分别表示针轮和摆线轮的转角。4.根据权利要求1所述的RV减速器摆线针轮承载啮合印痕确定方法，其特征在于，所述的步骤2)得到的初始啮合间隙为：其中(xpi,ypi)表示第i个针齿中心点坐标，(xci,yci)为摆线针轮各齿对处公法线与摆线轮齿廓交点的坐标，φ1为针轮的转角，rp为针轮分布圆半径，rrp为针齿半径，zp为针轮齿数。5.根据权利要求1所述的RV减速器摆线针轮承载啮合印痕确定方法，其特征在于，所述步骤3)的实现过程如下：A.根据初始啮合间隙确定可能接触轮齿的齿号，根据赫兹接触理论建立载荷与变形量之间的非线性方程；B.基于承载下摆线针轮的多齿啮合理论，由变形协调条件可知各啮合点处的转角误差相同，利用精确啮合间隙、变形量和力臂大小获得转角误差；C.根据能量守恒原理建立各啮合点处的载荷与输出力矩之间的关系计算出摆线针轮各啮合点处的载荷分配大小及接触变形量，以及该啮合状态下的接触变形总能量TE；D.计算摆线针轮在不同接触轮齿情况下的接触变形总能量，根据最小能量原理确定得到轮齿的实际承载啮合的齿数及啮合范围。6.一种RV减速器摆线针轮承载啮合印痕确