采用瞬心法進行擺線輪減速器擺線輪輪齒輪廓設計的研究
Joong-Ho Shin, Soon-Man Kwon
摘要：
擺線針輪減速器是一種轉速調(diào)節(jié)機械設備。與其他減速器相比，擺線針輪減速器具有速比大、精度高、操作簡單、體積小等諸多優(yōu)點。擺線輪是擺線針輪減速器的一個主要部分，本文通過在一般接觸機構的齊次坐標變換下的瞬心原則，提出了一種簡單而準確的擺線輪設計方法。在這次研究中，考慮了以下四種類型的擺線針輪減速器：外齒圈固定式外擺線減速器、外齒圈旋轉式外擺線減速器、外齒圈固定式內(nèi)擺線減速器和外齒圈旋轉式內(nèi)擺線減速器。利用模型模擬了這四種類型的擺線針輪減速器的運行情況并利用C++語言開發(fā)的電腦輔助程序驗證了這項研究的可行性。
關鍵詞：擺線針輪減速器、外擺線輪、內(nèi)擺線輪、瞬心、齊次坐標變換。
1、論文簡介
減速器廣泛用于對轉速和轉矩進行變換的各種場合。其中，擺線針輪減速器由于其具有運行平穩(wěn)、較高的運行性能、可靠性高、使用壽命長、體積小、超載能力突出、在滾動接觸中零背隙等諸多優(yōu)點而被廣泛的應用了數(shù)十年。因此在現(xiàn)在的某些場合，它具有很大的應用價值，倍受人們的青睞。
擺線輪是擺線針輪減速器的主要部分，針輪包含多個針齒，在任意時刻的嚙合中，擺線輪都與針輪的所有針齒同時嚙合。一般的，按照擺線輪與針輪的運動關系擺線針輪減速器可分為外齒圈固定式外擺線減速器、外齒圈旋轉式外擺線減速器、外齒圈固定式內(nèi)擺線減速器和外齒圈旋轉式內(nèi)擺線減速器。
例如，外齒圈固定式外擺線減速器（如圖1所示）主要由三大運動部分組成：高速輸入機構、擺線輪和低速輸出機構。當偏心輪旋轉的時候，它帶動擺線輪在外齒圈內(nèi)部旋轉。這個運動的結果是所有的針輪繞著齒圈的內(nèi)部旋轉。當針齒（擺線輪）繞著外齒圈旋轉時，針齒本身也繞著自己的軸線在相反的方向慢慢的進行著自傳。這就是說高速輸入軸公轉一周時擺線輪也向相反的方向轉過一個擺線齒。一般來說擺線輪的齒數(shù)比針輪齒數(shù)少1，故擺線針輪減速器的傳動比等于擺線輪的齒數(shù)。經(jīng)擺線輪減速后的轉速經(jīng)過穿在擺線輪中的柱銷傳動到低速輸出軸上(圖1未表示出來）。