专利名称：基于线面共轭的摆线行星传动齿轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种摆线行星传动齿轮，特别涉及一种线面共轭的摆线行星传动齿轮。
背景技术：
传统的摆线(内、外摆线)针轮行星传动具有传动比大、刚性好、结构紧凑、传动精度高等特性，在近年来在国防工业及国民经济建设的各个领域获得了广泛的应用。摆线类行星传动的啮合副一般由摆线轮和针轮构成，由变幅摆线的等距曲线和圆柱面构成共轭啮合副，摆线轮齿廓和针轮齿廓啮合时的轮齿接触线是一条直线。线接触齿廓具有以下不足相啮齿面间的摩擦和滑动率大，滑动是齿面产生磨损、产生热量和功率损耗、降低效率、 缩短寿命的主要因素；随着生产和科技的发展，对摆线齿形的传动比、传动精度、传动效率和使用寿命等提出了更高的要求。点接触齿轮突出的优点是因其近似纯滚动啮合，可大幅度降低滑动率。目前常用的点接触齿轮是锥齿轮和圆弧齿轮，但是锥齿轮只使用于特定场合，圆弧齿轮存在着承载能力和传动精度等一些缺点不能用于精密传动领域。因此当前需要一种能兼具传统摆线轮和点接触齿轮优点的具有高承载、高效率、 高精度的齿轮。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提出一种能兼具传统摆线轮和点接触齿轮优点具有高承载、高效率、高精度的齿轮，该齿轮能够满足当前社会生产对齿轮的要求。本发明的目的是这样实现的基于线面共轭的摆线行星传动齿轮，包括摆线针轮行星传动啮合副，其特征在于 所述摆线针轮行星传动啮合副中一个齿轮齿廓保持不变，另一个齿轮齿面为管状啮合面， 所述管状啮合面为球心沿等距线Γ 运动的球族包络面，所述等距线Γ 为沿曲线Γ(2) 主法矢方向相距r的光滑曲线，所述曲线Γ⑵为摆线针轮行星传动啮合副中一个齿轮齿面上的一条光滑曲线，其法矢方向和该齿面法线方向一致，曲线Γ (2)与啮合副中另一齿轮齿面形成线面共轭啮合；所述球族中球体的球半径为等距曲线Γ (3)与光滑曲线Γ (2)之间的距离r，r小于原齿面啮合段的最小曲率半径。进一步，所述管状啮合面为针齿齿面时，所述管状啮合面上的脊线为光滑曲线 Γ(2)，所述光滑曲线Γ(2)的方程为
X2 = rz COS 汐Iy2 =rzsin0 + Rz
λ=m( Φ < θ ( φ 2)式中，θ为球族参数同时也是针齿转角参数，rz为针齿圆柱面的外圆半径，Rz为针齿中心分布圆半径Φρ Φ2为针齿参与啮合的最小转角和最大转角。
进一步，所述管状啮合面为针齿齿面时，所述以等距曲线Γ (3)为球心轨迹所形成
的啮合管的方程为
权利要求
1.基于线面共轭的摆线行星传动齿轮，包括摆线针轮行星传动啮合副，其特征在于 所述摆线针轮行星传动啮合副中一个齿轮齿廓保持不变，另一个齿轮齿面为管状啮合面， 所述管状啮合面为球心沿等距线Γ 运动的球族包络面，所述等距线Γ 为沿曲线Γ (2) 主法矢方向相距r的光滑曲线，所述曲线Γ⑵为摆线针轮行星传动啮合副中一个齿轮齿面上的一条光滑曲线，其法矢方向和该齿面法线方向一致，曲线Γ (2)与啮合副中另一齿轮齿面形成线面共轭啮合；所述球族中球体的球半径为等距曲线Γ (3)与光滑曲线Γ (2)之间的距离r，r小于原齿面啮合段的最小曲率半径。
2.根据权利要求1所述的基于线面共轭的摆线行星传动齿轮，其特征在于所述管状啮合面为针齿齿面时，所述管状啮合面上的脊线为光滑曲线Γ(2)，所述光滑曲线Γ(2)的方程为 式中，θ为球族参数同时也是针齿转角参数，rz为针齿圆柱面的外圆半径，民为针齿分布圆半径，φ” Φ2为针齿参与啮合的最小转角和最大转角。
3.根据权利要求2所述的基于线面共轭的摆线行星传动齿轮，其特征在于所述管状啮合面为针齿齿面时，所述以等距曲线Γ⑵为球心轨迹所形成的啮合管的方程为 式中，C7、Y为球参数，θ为球族参数同时也是针齿转角参数，Φρ Φ2为针齿参与啮合的最小转角和最大转角，r等距量，A为原针齿圆柱面半径与等距量之差。
4.根据权利要求3所述的基于线面共轭的摆线行星传动齿轮，其特征在于所述管状啮合面为针齿齿面时，外齿轮为摆线轮和内齿轮为针轮的啮合副，其摆线轮齿廓接触线方程为X1 = Rz sin(l + i)a - e sin (α) + rz cos ((1 + i)a - θ) γι = Rz cos(l + i)a - e cos (a) - rz sin ((1 + i)a - θ)‘Z1 = /(θ) φ(θ,α) = ιιι·\ι(η) =0其中CjJ1彡θ彡Φ2式中，民为针齿中心分布圆半径，rz为针齿圆柱面的外圆半径，两轮中心距为e，α为转化机构中行星轮绕其轴逆时针旋转角，i = 2b/Zg Zb、&为内齿轮和行星轮的齿数，H1为外摆线啮合副的针齿齿廓接触线法矢，vj12)为啮合点处针轮与摆线轮的相对运动速度矢量。
5.根据权利要求4所述的基于线面共轭的摆线行星传动齿轮，其特征在于所述管状啮合面为针齿齿面时，内齿轮为摆线轮和外齿轮为针轮的啮合副，其摆线轮齿廓接触线方程为
6.根据权利要求5所述的基于线面共轭的摆线行星传动齿轮，其特征在于所述管状啮合面亦可为摆线轮齿齿面。
全文摘要
本发明公开了一种基于线面共轭的摆线行星传动齿轮，涉及一种摆线行星传动齿轮，包括摆线针轮行星传动啮合副，在啮合副中一个齿轮的齿面上选取一条光滑曲线Γ(2)，其主法矢方向和该齿面法线方向一致，曲线Γ(2)与啮合副中另一齿轮齿面形成线面共轭啮合；所述齿轮的齿面为管状啮合面，管状啮合面为球心沿等距线Γ(3)运动的球族包络面∑(3)，等距线Γ(3)为沿曲线Γ(2)主法矢方向相距r的光滑曲线，球族中球体的球半径为等距曲线Γ(3)与光滑曲线Γ(2)之间的距离r，r小于原齿面啮合段的最小曲率半径，本发明通过改变摆线针轮行星传动为线面共轭啮合副，其啮合过程为点接触，传动比大、刚性好、结构紧凑、传动精度高，可使其啮合近似纯滚动，可大大降低滑动率，从而大大提高效率和使用寿命，加工简单且精度高。
文档编号F16H1/28GK102252058SQ201110184260
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者华成丽, 左俊, 易文翠, 李海翔, 贺舒, 钟晖, 陈兵奎 申请人:重庆大学