[发明专利]一种基于MATLAB的摆线轮参数优化方法

权利要求书

1.一种基于MATLAB的摆线轮参数优化方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、获取针齿齿数Z_P和针齿中心圆半径r_p；

步骤二、根据约束条件，获取偏心距a和针齿半径rr_p；所述约束条件包括：

约束条件①、偏心距a的取值应确保偏心距短幅系数K₁在下列取值范围之内，即：K_1x≤K₁≤K_1y；其中：K₁为偏心距短幅系数，下角标x为摆线轮齿数Z_c选定后K₁取值范围的左端点，K_1x为左端点值；下角标y为摆线轮齿数Z_c选定后K₁取值范围的右端点，K_1y为右端点值；

约束条件②、针径系数K₂的取值在下列取值范围之内，即：

K_2x≤K₂≤K_2y；其中：K₂为针径系数；下角标x为针齿齿数Z_p选定后K₂取值范围的左端点，K_2x为左端点值；下角标y为针齿齿数Z_p选定后K₂取值范围的右端点，K_2y为右端点值；

约束条件③、针齿半径r_rp在下列取值范围之内，即：r_rp<|ρ₀|_min；

当(Z_p-2)/(2Z_p-1)≥K₁时，|ρ₀|_min＝(1+K₁)²r_p/(Z_pK₁+1)；

当1>K₁>(Z_p-2)/(2Z_p-1)时，

其中：|ρ₀|_min为摆线轮的凸齿形部分理论齿形的最小曲率半径；

约束条件④、根据摆线磨齿机的规范，偏心距a为0.65，0.75，1，1.25，1.5，2，2.5，3，3.5，4，4.5，5，5.5，6，6.5，7，8，9，10，11，12，13，14中的一个；

约束条件⑤、针齿半径r_rp取整数；

在上述五个约束条件的制约下，利用MATLAB计算出偏心距a和针齿半径r_rp；

步骤三、确定摆线轮传动瞬时同时参与啮合的齿号范围和啮合力；具体为：

首先，对同时参与啮合的齿数和齿号判断，根据公式：

其中：—第i个针齿相对于转臂的转角

Δr_rp—摆线轮齿廓等距修型量

Δr_p—摆线轮齿廓移距修型量

计算摆线轮与针齿的初始啮合间隙在摆线轮开始啮合传动时，摆线轮与针齿壳有接触变形W，在其啮合点作用力的公法线方向存在位移，记为：δ_i，当δ_i比该位置的初始啮合间隙大时，各个摆线轮齿处都将参与啮合；反之，摆线轮齿与针齿之间不会参与啮合，会产生间隙；

然后，在判断出啮合的齿数和齿号范围后，计算啮合轮齿与针齿的啮合力，并计算出对应的针齿接触应力和转臂轴承寿命；

步骤四、当针齿接触应力达到强度要求、且转臂轴承寿命满足要求时，则输出偏心距a和针齿半径r_rp；反之，执行步骤二。