[发明专利]一种摆线轮齿廓悬链线法修形方法及摆线轮、减速器

权利要求书

1.一种摆线轮齿廓悬链线法修形方法，其特征在于：包括以下步骤：1)确定摆线轮齿廓点压力角与啮合相位角之间的分布规律；2)得到压力角最小点、齿顶、齿根的修形量，其中压力角最小点的修形量小于齿顶和齿根的修形量；3)定义压力角最小点为修形参考点，以修形参考点的压力角、修形量和齿顶的压力角、修形量为两端点建立修形参考点至齿顶范围内各齿廓点的压力角与修形量关系的第一悬链线方程，修形参考点至齿顶处各点的修形量逐渐变大；以修形参考点的压力角、修形量和齿根的压力角、修形量为两端点建立修形参考点至齿根范围内各齿廓点的压力角与修形量关系的第二悬链线方程，修形参考点至齿根处各点的修形量逐渐变大；4)根据步骤3)中的第一、第二悬链线方程以及步骤1)中的所述分布规律，得到摆线轮齿廓各点的修形量；5)对理论摆线轮齿廓进行修形，沿着摆线轮各齿廓点的法线方向减去各自对应的修形量，以得到修形后的摆线轮齿廓。

2.根据权利要求1所述的摆线轮齿廓悬链线法修形方法，其特征在于：步骤1)中，压力角与啮合相位角的分布规律满足以下方程：

式中：α为压力角，为摆线轮速度单位矢量，为公法线单位矢量，为啮合点切矢，其中x_c为摆线轮齿廓横坐标，y_c为摆线轮齿廓纵坐标，为啮合相位角。

3.根据权利要求1或2所述的摆线轮齿廓悬链线法修形方法，其特征在于：在步骤3)中，将修形参考点的参数(α₀,ΔL₀)、齿顶的参数(α_tip,ΔL_tip)分别代入悬链线理论方程：

y＝b*cosh(x/b)+C

式中b和C为常数，得到以下方程组：

求解得出b₁、C₁，将b₁、C₁代入悬链线理论方程中，得到所述第一悬链线方程：

ΔL＝b₁*cosh(α/b₁)+C₁

其中，α为压力角，ΔL为修形量，以压力角为横坐标，修形量为纵坐标，α₀为修形参考点的压力角，ΔL₀为修形参考点的修形量，α_tip为齿顶的压力角，ΔL_tip为齿顶的修形量；

在步骤3)中，将修形参考点的参数(α₀,ΔL₀)、齿根的参数(α_root,ΔL_root)分别代入所述悬链线理论方程，得到以下方程组：

求解得出b₂、C₂，将b₂、C₂代入悬链线理论方程中，得到所述第二悬链线 方程：

ΔL＝b₂*cosh(α/b₂)+C₂

其中，α为压力角，ΔL为修形量，以压力角为横坐标，修形量为纵坐标，α₀为修形参考点的压力角，ΔL₀为修形参考点的修形量，α_root为齿根的压力角，ΔL_root为齿根的修形量。

4.根据权利要求3所述的摆线轮齿廓悬链线法修形方法，其特征在于：在得到齿廓各点的修形量后，将齿廓各点的修形量沿对应点的法线方向叠加至理论摆线轮齿廓上，使理论摆线轮齿廓沿法线方向减去相应的修形量，修形后摆线轮齿廓方程为：

式中，x为摆线轮齿廓横坐标，y为摆线轮齿廓纵坐标，r_p为针齿分布圆半径，r_rp为针齿半径，为啮合相位角，a为偏心距，z_c为摆线轮齿数，z_p为针轮齿数，k₁为短幅系数。