[发明专利]章动活齿传动机构的中心轮齿形及其设计方法

说明书

技术领域

本发明属于章动活齿传动装置，特别涉及一种章动活齿传动机构的中心轮齿形及其设计方法。

背景技术

众所周知，其章动活齿传动装置的中心轮的齿形发展是推动该传动装置的主要动力。随着新技术的不断发展以及加工工艺的不断改进，中心轮的齿形得到了不断的更新与发展。对中心轮齿形研究的主要目的是为了提高啮合性能，改善章动活齿传动装置的性能。中心轮包括固定中心轮和转动中心轮，其齿形一般由多段齿曲线首尾连接。常用的组成齿线有：点、直线、摆线、圆弧、渐开线等。例如申请号为JP2001349387A给出的一种采用卵形线、点、摆线作为齿形的章动传动装置，由于转动盘的摆线齿形存在尖点导致加工后的实际齿形存在根切现象，滚珠在此位置存在运动不确定的问题，因此降低传动的啮合性能。因此，研究开发出使其中心轮与活齿（滚珠或滚锥体）相对啮合转动时，可达到更为圆滑贴合，实现提高啮合性能，减少转动噪音，便于齿形加工的创新的一种章动活齿传动机构的中心轮齿形；是十分必要的。

发明内容

本发明旨在为了避免上述技术中存在的缺点和不足之处，秉着提高啮合性能的目的出发，使其中心轮与活齿（滚珠或滚锥体）相对啮合转动时，可达到更为圆滑贴合，提供一种章动活齿传动机构的中心轮齿形及其设计方法。该中心轮齿形不仅设计合理，简单实用，既减少根切，提高啮合性能，而且具有便于加工，噪音低等特点。

本发明的目的是采用如下的技术方案实现的：所述的章动活齿传动机构的中心轮齿形，包括中心轮，其特征在于：其中心轮齿形采用球面圆弧曲线齿形，所述的每个单齿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。

所述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；