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基于PTC-Creo的摆线轮参数化模型设计

2017/8/21    来源:互联网    作者:姜宇      
关键字:摆线轮  一齿差啮合  曲线方程  参数化  
在分析RV减速器中摆线轮的轮廓曲线方程的基础上,结合摆线针轮啮合的基本参数,利用PTC-Creo对一齿差摆线针轮运动中的摆线轮轮廓曲线进行参数化建模,并根据啮合原理验证模型的准确性,为摆线轮的检验制造提供了可靠依据。

    0 引言

    RV减速机由于其独特的平稳结构在许多情况下可替代普通圆柱齿轮减速机及蜗轮蜗杆减速机,由于其减速比大等多方面显著优点现今已得到广泛应用。但是由于其扭转刚度高、运动精度高和转动回差小的特性,对部件中各个零件都有很高的制造精度要求,特别是摆线轮的短幅外摆线轮廓对加工误差很敏感,因此给精密加工制造带来很大难度。根据文献给出的摆线轮轮廓曲线方程,借助三维设计软件对摆线轮的轮廓曲线进行精确参数化建模,将有利于摆线轮的加工制造和零件检验。

    1 摆线轮理论轮廓方程

    1 . 1 摆线针轮运动原理

    摆线针轮减速机采用摆线针齿啮合,遵循行星式传动原理,因此也叫行星摆线减速机。摆线针轮减速机结构简图如图l。

    1

    其中动力由中心轮1传到2~3行星正齿轮2,正齿轮带动曲柄轴3驱动摆线轮4和针齿轮5啮合运动,产生的减速效果在两曲柄轴末端体现,由两曲柄轴驱动输出盘6完成减速。

    1 . 2 轮廓方程的建立

    摆线轮的标准齿形定义为与标准针轮相啮合时没有间隙的齿形,分析讨论的摆线轮齿廓参数方程,选择摆线轮的几何中心作为原点,选择通过原点并与摆线齿轮对称轴重合的轴线为Z轴,则摆线轮的标准齿形方程可写为如下形式:

    2

    式中:R为针轮半径;r为针齿套半径为针轮齿数;A为偏心距;i为摆线轮和针轮的传动比,i=Z1/Z2;Z2为摆线轮齿数;K为短幅系数,K=AZ/R;θ为针轮转角。

    根据上述公式来建立变幅外摆线,其中短幅外摆线有两种生成方法,分别为内滚法与外滚法,当满足一定条件时,此两方法可以得到相同的短幅外摆线。根据摆线轮形成原理,结合标准齿形方程推导出一齿差(即Z1=Z2+1)变幅外摆线公式:

    3

    考虑到摆线轮轮廓为封闭曲线,利用极坐标公式可使以上笛卡尔坐标系中的分段摆线轮廓曲线完整闭合,换算方法如下:

    4

    至此,摆线轮完整的轮廓曲线方程建立完成,为摆线轮的参数化建模提供理论基础。

责任编辑:张纯子
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