[发明专利]一种基于针轮齿修形量获得摆线轮齿形的方法

说明书

本发明公开了一种基于针轮齿修形量获得摆线轮齿形的方法，包括如下步骤：S1、根据针轮齿半径修形量，获取摆线轮初始齿廓；S2、确定摆线轮齿与针轮齿的啮合范围；S3、根据摆线轮齿与针轮齿理想啮合状态，先计算针轮的受力情况，再计算摆线轮的受力情况；S4、在满足实际需求情况下，计算修形范围及摆线轮修形量；S5、确定修形范围为摆线轮的齿顶部分及摆线轮的齿底部分，并确定摆线轮的齿顶部分与齿底部分之间的啮合部位为未修形部分；S6、对摆线轮的齿顶部分及摆线轮的齿底部分进行修行；S7、对修形后的摆线轮齿廓进行圆整，完成整个摆线轮齿廓修形；本方法能够减小摆线轮齿与针轮齿之间的啮合间隙，使摆线轮更加精确的传递运动。

技术领域

本发明涉及传动技术领域，尤其涉及一种基于针轮齿修形量获得摆线轮齿形的方法。

背景技术

摆线针轮行星减速器是一种具有体积小，重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持性好、传动平稳等特点的减速器，基于传统摆线针轮传动发展而来的新型传动装置。摆线针轮减速器由于具有高疲劳强度、高刚度、更稳定的回转精度等优良特性，广泛用于高精度工业机器人关节。

摆线轮作为摆线针轮减速器的核心传动部件，摆线轮设计的好坏直接决定整个减速机的性能的优劣。摆线针轮传动是在摆线轮齿与针轮齿啮合作用下，凭借曲柄轴的自转将动力输出。那么摆线轮齿与针轮齿的啮合状态以及彼此间的啮合位置关系就决定了传动精度。

传统摆线轮齿的修形具有移距、等距和转角三种基本修形方法。但是三种方法均不能很好地满足实际使用要求，比如：(1)移距和等距修形。分别经过两种修形之后，摆线轮失去了多齿啮合的特点，即使在负载情况下，也只有为数不多的齿数参与啮合；(2)转角修形，虽然能够满足针轮齿与摆线轮齿廓共轭，但是单一的转角修形不能补偿由加工误差带来的以及润滑需求的间隙；(3)移距+等距修形，这种组合修形方法是目前在摆线针轮减速器中运用最多的修形方式，其目的在于获得摆线轮齿廓与针轮齿啮合的共轭齿廓，但是会出现与(1)中类似的情况，从而导致啮合齿数减少，增加了摆线轮啮合齿的受力，同时传动精度不能保证。

综上，传统的三大修形方法不能很好地满足实际需求。日本纳博特斯克(帝人)RV减速机通过其特有的技术手段，将摆线轮与针轮齿啮合的间隙减小到极致，最终实现了高精度传动。因此，在满足润滑等需求的前提下，如何将摆线轮与针轮齿的间隙减小，是本发明的重点。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于针轮齿修形量获得摆线轮齿形的方法，本方法能够在减小摆线轮齿与针轮齿之间的啮合间隙的同时提供合理的润滑间隙，实现摆线轮齿与针轮齿啮合的共轭齿廓，使摆线轮更加精确的传递运动。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种基于针轮齿修形量获得摆线轮齿形的方法，所述摆线轮齿包括齿顶部分及齿底部分，所述摆线轮齿的齿顶部分与齿底部分之间的中间部分形成啮合部位，所述针轮齿与所述啮合部位啮合，且该啮合为共轭啮合；所述基于针轮齿修形量获得摆线轮齿形的方法包括如下步骤：

S1、根据针轮齿半径修形量，获取摆线轮初始齿廓；

S2、确定摆线轮齿与针轮齿的啮合范围；

S3、根据摆线轮齿与针轮齿理想啮合状态，先计算针轮的受力情况，再计算摆线轮的受力情况；

S4、根据S2及S3所得结果，在满足实际需求情况下，计算修形范围及摆线轮修形量；

S5、根据S4确定修形范围为摆线轮的齿顶部分及摆线轮的齿底部分，并确定摆线轮的啮合部位为未修形部分；

S6、根据S5对摆线轮的齿顶部分及摆线轮的齿底部分进行修形；

S7、对修形后的摆线轮齿廓进行圆整，完成整个摆线轮齿廓修形。