解析齒輪減速機(jī)的嚙合原理

時(shí)間：2020-01-05作者：張家港市海際機(jī)械廠瀏覽：594

解析齒輪減速機(jī)的嚙合原理

    一、概述  在60年代，諧波齒輪傳動(dòng)已得到許多地區(qū)的重視，因而在諧波減速機(jī)傳動(dòng)的原理、設(shè)計(jì)、制造等方面都進(jìn)行了深入的研究，并在系列化、標(biāo)準(zhǔn)化及推廣應(yīng)用方面做了大量的工作，獲得了顯著的成效。（拋丸機(jī)，拋丸器，通過(guò)式拋丸機(jī)）例如，美、日、蘇等國(guó)已**了諧波齒輪減速器的系列標(biāo)準(zhǔn)，且有專門工廠進(jìn)行大批生產(chǎn)。幾十年來(lái)，我國(guó)有不少*、企業(yè)和高等學(xué)校在從事諧波傳動(dòng)的研究工作中**了一系列有**的成果，通過(guò)設(shè)計(jì)和試制，提供了一批比較成熟的產(chǎn)品，為我國(guó)諧波傳動(dòng)技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用打下了較為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而，由于諧波傳動(dòng)中存在能產(chǎn)生可控變形的柔性構(gòu)件，因而使問(wèn)題的研究變得較為復(fù)雜。故到目前為止，雖然國(guó)內(nèi)外已公開發(fā)表了許多論文及有關(guān)的著作，提供了成套的設(shè)計(jì)方法，但對(duì)其中某些問(wèn)題還有待于較進(jìn)一步的研究?！　?/span>

二、諧波齒輪減速機(jī)傳動(dòng)的研究**和發(fā)展動(dòng)態(tài)　　

（一）嚙合原理研究  嚙合理論的研究是提高諧波齒輪減速機(jī)傳動(dòng)裝置的性能和探索新的加工工藝的基礎(chǔ)。但由于柔輪的彈性變形對(duì)兩輪輪齒共軛運(yùn)動(dòng)的影響較大，加上齒形等工藝實(shí)現(xiàn)上的限制條件，使得嚙合理論的研究變得非常復(fù)雜，因此對(duì)諧波齒輪嚙合理論的研究一直受到學(xué)者們的關(guān)注。常用以下幾種方法來(lái)研究諧波齒輪嚙合理論。圖解分析法：圖解分析法是確定嚙合齒對(duì)的一個(gè)齒廓后，運(yùn)用中性層曲線的變形關(guān)系，用較坐標(biāo)仿射或嚙合運(yùn)動(dòng)幾何關(guān)系圖解法求出另一齒廓，優(yōu)點(diǎn)是直觀，但結(jié)論較粗糙，且在考慮負(fù)載時(shí)圖形異常復(fù)雜。　　用包絡(luò)理論求共軛齒形的解析法：這種方法的實(shí)質(zhì)是把柔輪彈性變形轉(zhuǎn)化為共軛運(yùn)動(dòng)的一個(gè)組成部分，并用包絡(luò)理論求解諧波齒輪的共軛齒形。等速曲線法：等速曲線法是把諧波齒輪傳動(dòng)中一對(duì)齒的嚙合過(guò)程看作是柔輪齒和剛輪齒，分別沿著各自的等速曲線以某一相等的速度運(yùn)動(dòng)，剛輪和柔輪的等速曲線長(zhǎng)度之比即為傳動(dòng)比。冪級(jí)數(shù)法：這種方法沿用了研究錐齒輪嚙合的近似方法，即具有點(diǎn)接觸齒輪嚙合理論中的冪級(jí)數(shù)法，把齒廓曲線方程、共軛條件、傳動(dòng)比均用級(jí)數(shù)形式表示，把空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化為平面問(wèn)題，是一種比較嚴(yán)密、**的方法，但數(shù)學(xué)處理較復(fù)雜?！　?/span>

（二）運(yùn)動(dòng)學(xué)研究  諧波齒輪減速機(jī)傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模型可分為兩大類。摩擦模型：按照無(wú)滑動(dòng)純滾動(dòng)原理來(lái)分析定義傳動(dòng)比，并將平均角速度積分原理引入研究。減速機(jī)傳動(dòng)模型：將諧波減速機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)抽象為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，把其看作齒輪傳動(dòng)的變形，按照傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性來(lái)研究其運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律。雖然二者間有很多相似之處，但是由于兩種傳動(dòng)本質(zhì)上的區(qū)別，因此齒輪傳動(dòng)中的理論并不*適用于諧波齒輪傳動(dòng)。另外，有的學(xué)者提出了一種新的基于運(yùn)動(dòng)傳遞的幾何運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，在模型建立時(shí)忽略柔輪杯體裝配前后的變形，僅按運(yùn)動(dòng)傳遞的原理討論其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的輸出軸端的圓與嚙合端橢圓上點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定減速機(jī)輸出軸端的轉(zhuǎn)角對(duì)橢圓中性層上某一質(zhì)點(diǎn)的影響，使柔輪單個(gè)輪齒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律較傳統(tǒng)模型較為清晰明了，有利于對(duì)柔輪和剛輪的單齒嚙合問(wèn)題進(jìn)行討論和研究。 


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