[发明专利]一种波发生器工作性能的测量方法

说明书

本发明涉及一种波发生器工作性能的测量方法，包括以下步骤：1、计算啮合区域角度参数α及参与啮合的轮齿对数4N‑2；2、将刚轮的基本参数作为柔轮检测参数，刚轮设计齿形作为柔轮的理论齿形；3、测量得到当前状态下柔轮上一个轮齿的双侧齿形实际坐标点；4、旋转波发生器相对柔轮转动一个角度δ，按照普通齿轮检测方法，测量得到当前状态轮齿的双侧齿形坐标点；5、每次转动同样的角度δ，测量不同工作状态下的柔轮同一个轮齿的双侧齿形坐标点；6、分析波发生器形状对柔轮性能指标的变化影响。本发明的核心是体现波发生器对实际齿形的改变，解决了现有仿真技术与实际使用情况有差距，无法真实反应波发生器工作性能的问题。

技术领域

本发明涉及谐波齿轮传动检测技术领域，具体涉及一种波发生器工作性能的测量方法。

背景技术

谐波齿轮减速器主要包括一个带内齿的刚轮、一个工作时可产生径向弹性形变的带外齿的柔轮，和一个装在柔轮内部、呈椭圆形的波发生器。谐波齿轮减速器具有结构简单、体积小、重量轻、传动效率高等诸多优点。在谐波传动的应用领域，特别是工业机器人领域，对谐波齿轮传动精度和空间尺寸要求极为严格，目前研究人员的主要研究热点集中在谐波传动动力学特性、结构参数优化、波发生器设计、柔轮齿形设计、加工、柔轮变形与应力研究等方面。

其中柔轮的齿形在实际使用时在波发生器的作用下产生的形变机理为研究热点之一，目前常采用仿真方法对波发生器的作用机理其进行研究。仿真方法中，首先柔轮按照常规齿轮设计方法进行齿形设计与加工，然后基于波发生器对柔轮形变的作用机理，进行柔轮工作时齿形建模，并通过仿真结果指导波发生器的设计。由于仿真建模理论复杂，常常采用诸多如假定和简化，例如柔轮齿形无加工误差、柔轮齿形为刚性无变形、柔性薄壁中性线长度不变等，与实际使用情况有一定的差距。

发明内容

本发明提供一种波发生器工作性能的测量方法，以解决现有仿真技术与实际使用情况有差距，无法真实反应波发生器工作性能的问题。

为了达到上述目的，本发明提供的解决方案是:

一种波发生器工作性能的测量方法，包括以下步骤：

1)建立基于刚轮参数的Oxy坐标系，O与刚轮的回转中心重合，柔轮轮齿相对X轴对称，与波发生器的长轴方向与X轴方向一致，波发生器的短轴与Y轴方向一致；在波发生器的作用下，柔轮产生形变，靠近波发生器长轴附近轮齿参与啮合，远离波发生器长轴附近轮齿不参与啮合，即在相对X轴对称的4个灰色区域内的轮齿参与啮合，通过计算可得到啮合区域角度参数α及参与啮合的轮齿对数4N-2；

2)将刚轮的基本参数作为柔轮检测参数，刚轮设计齿形作为柔轮的理论齿形；

3)按照普通齿轮检测方法，测量得到当前状态下柔轮上一个轮齿的双侧齿形实际坐标点；

4)旋转波发生器相对柔轮转动一个角度δ，按照普通齿轮检测方法，测量得到当前状态下步骤3)中所述轮齿的双侧齿形坐标点；

5)重复步骤4)，每次转动同样的角度δ，测量不同工作状态下的柔轮同一个轮齿的双侧齿形坐标点；

6)根据刚轮设计齿形，计算得到各工作状态下的柔轮同一轮齿双侧齿形误差，分析波发生器形状对柔轮性能指标的变化影响。

进一步的，上述步骤2)中刚轮的基本参数，包括刚轮模数、齿数、压力角、齿根圆直径、齿顶圆直径。

进一步的，上述步骤6)中，所述柔轮性能指标包括轮齿齿形、齿距、传动顶隙、传动侧隙、啮合对数和干涉情况。

本发明的核心是体现波发生器对实际齿形的改变，与现有技术相比，本发明的优点是：