[发明专利]章动活齿传动机构的中心轮齿形及其设计方法

权利要求书

1.一种章动活齿传动机构的中心轮齿形，包括中心轮，其特征在于：其中心轮（1）齿形采用球面圆弧曲线齿形，所述的每个单齿（2）齿形由对称的两半球面圆形曲线组成，所述的每半球面圆形曲线由齿根点a₁和切点b₁之间的a₁b₁圆弧曲线、切点b₁和齿顶点c₁之间b₁c₁的圆形曲线组成，其毗邻两圆形曲线的连接处通过圆滑过渡成整体光滑的球面圆弧曲线齿形。

2.如权利要求1的章动活齿传动机构的中心轮齿形的设计方法，其特征在于：该设计方法的步骤是：

（1）、根据活齿传动机构中滚珠或滚锥齿的结构参数，获得活齿轮轮廓上能成为与中心轮啮合接触点的任意一点p的坐标；

（2）、在所述活齿轮与中心轮间做展成运动过程中，任意点p的坐标形成的包络轨迹线可确定出中心轮的齿形；根据齿廓啮合的基本定律，引入四个坐标系：静止的固定坐标系O-XYZ、与活齿所在的行星盘相固联的转动坐标系O₁-X₁Y₁Z₁、活齿所在的动坐标系O₁₀-X₁₀Y₁₀Z₁₀以及与中心轮固联并随其一起转动的齿轮坐标系O₂-X₂Y₂Z₂；

（3）、由章动传动原理确定步骤(2)所述的四个坐标系间的坐标变换矩阵分别为：由坐标系O₁₀-X₁₀Y₁₀Z₁₀变换到坐标系O₁-X₁Y₁Z₁的变换矩阵M₁₁₀，由坐标系O₁-X₁Y₁Z₁变换到坐标系O-XYZ的变换矩阵M₀₁，由坐标系O-XYZ变换到坐标系O₂-X₂Y₂Z₂的变换矩阵M₂₀；根据活齿的结构参数确定活齿位于坐标系O₁₀-X₁₀Y₁₀Z₁₀中的坐标矢量利用变换矩阵M₁₁₀得到活齿曲面上共轭接触点在坐标系O₁-X₁Y₁Z₁下的矢径当行星盘绕Y₁轴转过θ₁角时，共轭接触点的矢径的方程为：其中是绕Y₁轴转过θ₁角的变换矩阵；由变换矩阵M₀₁可以得到共轭接触点在固定坐标系O-XYZ下的矢径方程为：坐标系O-XYZ下中心轮的矢径方程与活齿曲面上共轭接触点处的矢径是同起点和同端点的矢量，所以其大小和方向相同；因而中心轮在坐标系O₂-X₂Y₂Z₂下的矢径方程可以表示为：这样就得到中心轮的齿廓曲面方程；以上所述变换矩阵均遵循右手定则，取右手的螺旋方向为正方向；

（4）、由步骤（3）所述方法确定的中心轮齿面方程中，中心轮的齿数z₁应至少取3个及以上的齿数、与中心轮啮合的活齿数为z₂，为避免产生齿形干涉，应取Z₂＝Z₁+1。