本發(fā)明涉及擺線輪加工領(lǐng)域，具體涉及一種擺線輪齒廓修形方法及擺線輪、rv減速器。

背景技術(shù)：

rv減速器的關(guān)鍵部件是擺線輪針輪行星輪系，擺線輪針輪行星輪系中擺線輪的精度直接決定了rv減速器的性能。

擺線輪加工過程中首先要建立坐標(biāo)系，以擺線輪的幾何中心作為原點(diǎn)，選擇通過原點(diǎn)并與擺線輪的對(duì)稱軸重合的軸線為y軸，通過原點(diǎn)與y軸垂直的軸線為x軸，則標(biāo)準(zhǔn)擺線輪的齒廓方程為：

式中：x、擺線輪齒廓橫軸坐標(biāo)；y、擺線輪齒廓縱軸坐標(biāo)；rz、針輪分布圓半徑；擺線輪轉(zhuǎn)角參數(shù)；a、偏心距；za、擺線輪齒數(shù)；zb、針輪齒數(shù)；rz、針輪半徑；k1、短幅系數(shù)。

標(biāo)準(zhǔn)的擺線輪針輪傳動(dòng)理論上屬于無隙嚙合，同時(shí)參與嚙合的齒數(shù)為針輪齒數(shù)的一半。實(shí)際加工制造過程中，零部件存在著加工誤差和裝配誤差，而且輪系受載后擺線輪和針輪還會(huì)產(chǎn)生彈性變形，如果采用標(biāo)準(zhǔn)的擺線輪與針輪嚙合，一方面在裝配時(shí)易產(chǎn)生干涉，造成裝配困難的問題，另一方面，在傳動(dòng)過程中擺線輪的齒廓與針輪之間還會(huì)因?yàn)闆]有間隙而產(chǎn)生潤(rùn)滑不良的問題，影響減速器的使用壽命，嚴(yán)重甚至?xí)霈F(xiàn)卡死現(xiàn)象。因此，亟需一種合適的修形方法在擺線輪的加工過程中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒形的擺線輪的齒廓進(jìn)行修形，以形成合理的齒隙來保證潤(rùn)滑，并彌補(bǔ)零件的加工誤差和裝配誤差，保證擺線輪的傳動(dòng)性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種擺線輪齒廓修形方法，以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)擺線輪的齒廓進(jìn)行修形，保證擺線輪的傳動(dòng)性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的擺線輪齒廓修形方法采用如下技術(shù)方案：

技術(shù)方案1：擺線輪齒廓修形方法，對(duì)加工出的標(biāo)準(zhǔn)擺線輪修形時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)擺線輪的齒廓曲線上疊加修形量，使齒廓的修形量與標(biāo)準(zhǔn)擺線輪節(jié)點(diǎn)至標(biāo)準(zhǔn)擺線輪針輪的嚙合點(diǎn)之間的法向距離成二階或者高階拋物線關(guān)系。

技術(shù)方案2，在技術(shù)方案1的基礎(chǔ)上：疊加修形量后的擺線輪的齒廓采用如下方程：

式中：x、擺線輪齒廓橫軸坐標(biāo)；y、擺線輪齒廓縱軸坐標(biāo)；rz、針輪分布圓半徑；擺線輪轉(zhuǎn)角參數(shù)；修形失配參考點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的擺線輪轉(zhuǎn)角；a、偏心距；za、擺線輪齒數(shù)；zb、針輪齒數(shù)；rz、針輪半徑；k1、短幅系數(shù)；α、修形量系數(shù)；β、修形形狀系數(shù)；△l、修形量。

本發(fā)明的擺線輪采用如下技術(shù)方案：

技術(shù)方案1：擺線輪，所述擺線輪由標(biāo)準(zhǔn)擺線輪經(jīng)修形加工而成，擺線輪的修形量與標(biāo)準(zhǔn)擺線輪節(jié)點(diǎn)至標(biāo)準(zhǔn)針輪的嚙合點(diǎn)之間的法向距離成二階或者高階拋物線關(guān)系。

技術(shù)方案2，在技術(shù)方案1的基礎(chǔ)上：修形加工后的擺線輪的齒廓采用如下方程：

式中：x、擺線輪齒廓橫軸坐標(biāo)；y、擺線輪齒廓縱軸坐標(biāo)；rz、針輪分布圓半徑；擺線輪轉(zhuǎn)角參數(shù)；修形失配參考點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的擺線輪轉(zhuǎn)角；a、偏心距；za、擺線輪齒數(shù)；zb、針輪齒數(shù)；rz、針輪半徑；k1、短幅系數(shù)；α、修形量系數(shù)；β、修形形狀系數(shù)；△l、修形量。

本發(fā)明的rv減速器采用如下技術(shù)方案：

技術(shù)方案1：rv減速器，包括擺線輪針輪行星輪系，所述擺線輪針輪行星輪系中的擺線輪由標(biāo)準(zhǔn)擺線輪經(jīng)修形加工而成，擺線輪的修形量與標(biāo)準(zhǔn)擺線輪節(jié)點(diǎn)至標(biāo)準(zhǔn)針輪的嚙合點(diǎn)之間的法向距離成二階或者高階拋物線關(guān)系。

技術(shù)方案2，在技術(shù)方案1的基礎(chǔ)上：修形加工后的擺線輪的齒廓采用如下方程：

式中：x、擺線輪齒廓橫軸坐標(biāo)；y、擺線輪齒廓縱軸坐標(biāo)；rz、針輪分布圓半徑；擺線輪轉(zhuǎn)角參數(shù)；修形失配參考點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的擺線輪轉(zhuǎn)角；a、偏心距；za、擺線輪齒數(shù)；zb、針輪齒數(shù)；rz、針輪半徑；k1、短幅系數(shù)；α、修形量系數(shù)；β、修形形狀系數(shù)；△l、修形量。

本發(fā)明的有益效果是：擺線輪的輪齒的主要工作區(qū)在輪齒的齒根與齒頂之間靠近中部的位置處，而齒根和齒頂處為非主要工作區(qū)，本發(fā)明的修形方法使齒廓的修形量與標(biāo)準(zhǔn)擺線輪節(jié)點(diǎn)至標(biāo)準(zhǔn)擺線輪針輪的嚙合點(diǎn)之間的法向距離成二階或者高階拋物線關(guān)系，修形量自齒頂和齒根處向中間的主要工作區(qū)處逐漸減小，使非主要工作區(qū)產(chǎn)生一定的嚙合間隙，形成潤(rùn)滑間隙，主要工作區(qū)處修形量較小，保證其最大限度地貼近標(biāo)準(zhǔn)的擺線輪齒廓；傳動(dòng)過程中，在空載狀態(tài)下，僅有一對(duì)輪齒參與嚙合傳動(dòng)，加載后，擺線輪和針輪受力產(chǎn)生微小的變形，使多對(duì)輪齒參與嚙合，增大嚙合重合度，使傳動(dòng)更加平穩(wěn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的擺線輪齒廓修形方法中|pq|值的變化示意圖；

圖2為修形量與|pq|值的關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明的擺線輪齒廓修形方法的具體實(shí)施例，處于傳動(dòng)狀態(tài)的半數(shù)針輪與擺線輪的嚙合相位角經(jīng)過轉(zhuǎn)化后，可以表示在右半個(gè)擺線輪齒形中，如圖1所示，圖中以擺線輪的幾何中心作為原點(diǎn)，選擇通過原點(diǎn)并與擺線輪的對(duì)稱軸重合的軸線為y軸，以通過原點(diǎn)與y軸垂直的軸線為x軸建立坐標(biāo)系。標(biāo)準(zhǔn)擺線輪的齒廓方程為：

式中：x、擺線輪齒廓橫軸坐標(biāo)；y、擺線輪齒廓縱軸坐標(biāo)；rz、針輪分布圓半徑；擺線輪轉(zhuǎn)角參數(shù)；a、偏心距；za、擺線輪齒數(shù)；zb、針輪齒數(shù)；rz、針輪半徑；k1、短幅系數(shù)，k1＝azb/rz。

圖1中，n1～n6為半數(shù)處于傳動(dòng)狀態(tài)的針輪，q1～q6為傳動(dòng)狀態(tài)的針輪與擺線輪的齒廓的嚙合點(diǎn)，為傳動(dòng)狀態(tài)的針輪與擺線輪的嚙合相位角，針輪的節(jié)圓的半徑為ra，擺線輪的節(jié)圓的半徑為rb，兩個(gè)節(jié)圓的嚙合點(diǎn)為p點(diǎn)，對(duì)于針輪n，針輪齒廓與擺線輪齒廓的嚙合點(diǎn)為q，p點(diǎn)與q點(diǎn)之間的線段pq始終沿著擺線輪齒廓的發(fā)現(xiàn)方向，其值和方向也不斷發(fā)生變化。如圖2所示e點(diǎn)為齒根處，f點(diǎn)為齒頂處，擺線輪修形時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)的齒廓曲線上疊加修形量△l，使齒廓的修形量△l與|pk|的值成二階或者高階拋物線關(guān)系，這樣修形量△l就沿齒廓法線方向疊加到標(biāo)準(zhǔn)擺線輪的齒廓上，修形后再對(duì)齒廓進(jìn)行修緣和修根，疊加修形量△l后擺線輪的齒廓采用如下方程：

式中：x、擺線輪齒廓橫軸坐標(biāo)；y、擺線輪齒廓縱軸坐標(biāo)；rz、針輪分布圓半徑；擺線輪轉(zhuǎn)角參數(shù)；修形失配參考點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的擺線輪轉(zhuǎn)角；a、偏心距；za、擺線輪齒數(shù)；zb、針輪齒數(shù)；rz、針輪半徑；k1、短幅系數(shù)；α、修形量系數(shù)；β、修形形狀系數(shù)；△l、修形量。

理論上，擺線輪的主要工作區(qū)在輪齒的齒根和齒頂之間靠近中部的位置處，相應(yīng)的，齒根和齒頂處為非主要工作區(qū)，在標(biāo)準(zhǔn)擺線輪的齒廓曲線上疊加上述修形量后，使修形量自齒根和齒根處向中間的主要工作區(qū)處的修形量逐漸減小，而非主要工作區(qū)處具有相對(duì)較大的修形量，與適配的針輪之間產(chǎn)生一定的嚙合間隙，形成潤(rùn)滑間隙，利于潤(rùn)滑油進(jìn)入進(jìn)行潤(rùn)滑，而主要工作區(qū)初修形量較小，保證其最大限度地貼近標(biāo)準(zhǔn)的擺線輪齒廓；在與適配的針輪的傳動(dòng)過程中，空載狀態(tài)下，最靠近擺線輪對(duì)應(yīng)的輪齒的主要工作區(qū)的針輪與擺線輪嚙合傳動(dòng)，其他針輪與擺線輪之間形成嚙合間隙，加載后，擺線輪和針輪受力產(chǎn)生微小的變形，使多對(duì)輪齒參與嚙合，增大嚙合重合度，使傳動(dòng)更加平穩(wěn)；這種修形方法僅對(duì)非主要工作區(qū)進(jìn)行微觀精準(zhǔn)去除材料，保證輪齒主要的工作區(qū)最大限度逼近共軛齒形，使嚙合重合度增大，傳動(dòng)平穩(wěn)。為修形失配參考點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的擺線輪轉(zhuǎn)角，該處的擺線輪的齒廓的修形量為零，即對(duì)應(yīng)圖2中的pk0。

實(shí)際加工過程中，可以通過控制修形量系數(shù)α來控制擺線輪修形量的大小，通過控制修形形狀系數(shù)β來控制擺線輪修形曲線的形狀，這樣就可以根據(jù)實(shí)際精度要求以及傳動(dòng)要求來控制修形量和修形形狀。與傳統(tǒng)的移距、等距轉(zhuǎn)角以及他們之間的復(fù)合修形法相比，能夠避免齒廓的工作區(qū)材料的不合理去除，避免因此造成的傳動(dòng)誤差波動(dòng)的問題，避免振動(dòng)，提升傳動(dòng)平穩(wěn)性和傳動(dòng)精度。

本發(fā)明的擺線輪的具體實(shí)施例，所述擺線輪由標(biāo)準(zhǔn)擺線輪經(jīng)修形加工而成，修形量與標(biāo)準(zhǔn)擺線輪節(jié)點(diǎn)至標(biāo)準(zhǔn)針輪的嚙合點(diǎn)之間的法向距離成二階或者高階拋物線關(guān)系，具體地，修形加工后的擺線輪的齒廓采用如下方程：

式中：x、擺線輪齒廓橫軸坐標(biāo)；y、擺線輪齒廓縱軸坐標(biāo)；rz、針輪分布圓半徑；擺線輪轉(zhuǎn)角參數(shù)；修形失配參考點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的擺線輪轉(zhuǎn)角；a、偏心距；za、擺線輪齒數(shù)；zb、針輪齒數(shù)；rz、針輪半徑；k1、短幅系數(shù)；α、修形量系數(shù)；β、修形形狀系數(shù)；△l、修形量。

本發(fā)明的rv減速器的具體實(shí)施例，rv減速器包括擺線輪行星輪系，擺線輪針輪行星輪系中的擺線輪由標(biāo)準(zhǔn)擺線輪經(jīng)修形加工而成，修形量與標(biāo)準(zhǔn)擺線輪節(jié)點(diǎn)至標(biāo)準(zhǔn)針輪的嚙合點(diǎn)之間的法向距離成二階或者高階拋物線關(guān)系，具體地，修形加工后的擺線輪的齒廓采用如下方程：

式中：x、擺線輪齒廓橫軸坐標(biāo)；y、擺線輪齒廓縱軸坐標(biāo)；rz、針輪分布圓半徑；擺線輪轉(zhuǎn)角參數(shù)；修形失配參考點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的擺線輪轉(zhuǎn)角；a、偏心距；za、擺線輪齒數(shù)；zb、針輪齒數(shù)；rz、針輪半徑；k1、短幅系數(shù)；α、修形量系數(shù)；β、修形形狀系數(shù)；△l、修形量。

在上述實(shí)施例中，擺線輪用在rv減速器中，在其他實(shí)施例中，本發(fā)明的擺線輪還可以用在液壓領(lǐng)域中的擺線馬達(dá)中，也就是說，本發(fā)明的擺線輪齒廓修形方法還可以應(yīng)用在液壓領(lǐng)域中對(duì)擺線輪液壓馬達(dá)的擺線輪進(jìn)行修形。

本發(fā)明的rv減速器的實(shí)施例，所述rv減速器包括擺線輪針輪行星輪系，所述擺線輪與上述擺線輪的實(shí)施例中的擺線輪結(jié)構(gòu)相同，不再贅述。