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摘 要：在分析現有擺線輪齒形修形理論的基礎上， 根據擺線嚙合副的嚙合原理和擺線輪的加工實踐，采取 A 種修形方式優化組合，對三環擺線針輪行星傳動減速器擺線輪齒形進行修形，為擺線針輪嚙合副齒廓設計提供了理論基礎。 通過Visval和Basic對Sollidworks進行開發,實現了擺線輪模型的參數化設計.
關鍵詞: 擺線針輪行星傳動; 三環減速器; 參數化設計
三環擺線針輪行星傳動減速器是一種新型的傳動機械.它由高速偏心輸入軸,低速擺線輪輸出軸,針輪行星環板以及箱體等組成三相擺線針輪行星傳動系統, 該傳動系統輸出與輸入軸平行配置,通過一個雙曲柄機構引導針輪行星環板做圓周平動,既具有平行軸圓柱齒輪減速器的特性,又具有少齒差行星傳動特征。三環擺線針輪行星傳動的擺線輪齒廓曲線采用短副外擺線的等軸曲線!因此三環擺線針輪行星傳動減速器兼具環式減速器和擺線針輪減速器的特點，傳動比范圍大，運轉平穩，傳動效率高，承載和過載能力強，且行星軸承的尺寸不受限制，適應性廣、質量輕、裝拆維修方便。
擺線輪齒形是影響傳動效率和質量的重要幾何因素，因此擺線輪齒形設計是擺線針輪行星傳動設計中的關鍵部分。
1 擺線輪的標準齒形 由擺線副共軛齒廓形成的原理可知!與針齒共軛且無嚙合間隙的擺線輪齒形取決于針輪齒數 !7"擺線輪齒數 !)"針齒套外圓半徑 "+7"針齒中心圓半徑"7"偏心距 #$ 如果以擺線輪的幾何中心作為直角坐標系的原點!則擺線輪的標準齒形方程如下：
2 擺線輪的齒形修正 三環擺線針輪行星傳動減速器傳動時!為了便于裝配和拆卸!補償溫升引起的熱膨脹和制造誤差!擺線輪齒和針齒之間應有一定的齒側間隙!否則將使嚙合摩擦損失增大!齒面易產生膠合#為了使輪齒間得到間隙!需將標準齒形進行修形。
由于三環擺線針輪行星傳動輸出軸上的擺線輪需要同時與 3塊環板上的針輪正確嚙合!為了獲得理想的齒側間隙!使 3 個環板針輪與擺線輪受力均勻!傳動平穩!根據擺線針輪行星傳動的嚙合與加工原理!采用移距修正法、等距修正法、轉角修正法、齒厚修形法、齒高修形法等 5 種方法的組合來對擺線輪的齒形進行修形。
(1)移距修形 將砂輪中心向工作臺中心移動一個距離""7! 使針齒中心圓半徑由標準的 "7縮小為 "7:""7!因此!新的短副系數大于標準齒形的短副系數# 由于修形后的輪齒小于標準齒形!與標準針輪嚙合!自然會產生嚙合間隙#移距修形量為""!減少為正，增加為負。
(2) 等距修形 砂輪半徑由標準的 "+7加大至"+7=""+7# 這樣磨出的輪齒小于標準齒形的輪齒!與標準針輪嚙合時會產生嚙合間隙。
(3)齒高修形 機床主軸偏心距由標準的 ! 增加到 ! )!!"這種修形方式使擺線輪齒全高的變化
。
(4)轉角修形 磨出標準齒形后 ，調節分齒機構"使擺線輪工件轉動一微小角度 !"改變擺線輪在磨削時的初始位置，再進行磨削。 通過減小齒的厚度來得到嚙合間隙。
(5)齒厚修形 將擺線輪加工到標準齒廓后 "保持 ",不變" 使砂輪向 ! 個相反的方向橫向進給"從而使擺線輪兩側被磨掉一層"使加工出的擺線輪變小# 齒厚修形量為 
取三環擺線針輪行星傳動齒形參數 $06 ##" $,6#9"",6:! ;;"% 6* ;;"".,6< ;;" 修形參數( !",6"’=;;" !".,6"’= ;;" !% 6"’= ;;"! 6"’"=" !# 6"’=;;"利用 $31>?& @?130 編程計算模擬"可以得到線輪的標準齒形和修形后齒形"如圖 1 所示。理論和實踐證明，采用正等距)負移距等 + 種修形方法優化組合"可得到理想的修形結果# 它們可使齒形傳動平穩"嚙合齒數多"并可得到所需的側隙和徑向間隙"能夠補償制造安裝誤差和滿足潤滑要求。
3 擺線輪模型參數化設計 主流三維 ABC 軟件 D%&3EF%.G1 功能強大"操作簡便"故采用 D%&3EF%.G1 進行擺線輪模型參數化設計# 由于 D%&3EF%.G1 軟件不具有函數生成自由曲線的 功 能 " 因 此 " 需 要 應 用 $31>?& @?130 編 程 對D%&3EF%.G1 BHI 進行了二次開發# 應用 $31>?& @?130程 序 設 計 生 成 擺 線 輪 齒 形 曲 線 時 " 首 先 運 行D%&3EF%.G1"新建一個零件"然后選擇J工具K/J宏K/J新建K菜單命令"新建宏文件"如 0>.LM’1N,"打開 $@ 編程界面"編寫如下主要程序：
程序編寫好后" 保存并返回 D%&3EF%.G1# 選擇J工具K/J宏K/J運行K菜單命令"運行宏文件 0>.LM’1N,"輸入擺線輪齒形參數并確定"即可在 D%&3EF%.G1 中繪制出擺線輪齒形曲線"利用草圖實體轉換功能即可得到 D%&3EF%.G1 草圖# 草圖經拉伸基體)拉伸切除等 D%&3EF%.G1 特征操作后"得到擺線輪三維參數化模型"如圖 2 所示
4 結語 利用 7"$&89"+:; <=> 函數!通過 -&;?@$ A@;&) 編程實現了在 7"$&89"+:; 進行函數曲線繪制的功能!為 7"2&89"+:; 的實體零件參數化建模的多樣性和復雜性提供了草圖繪制基礎" 采用 -&;?@$ A@;&) 對7"$&89"+:; 進行開發!編程思路簡潔!曲線的繪制精度較高!實現了 -A 與7"$&89"+:; 的無逢銜接" 三環擺線針輪行星傳動減速器擺線輪參數化設計使擺線輪的設計更加準確!有效地縮短設計周期。
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