[发明专利]一种摆线轮齿廓设计方法

说明书

本发明属于齿轮齿廓设计相关技术领域，其公开了一种摆线轮齿廓设计方法，该方法为绕z轴旋转第一预设角度，接着沿x轴移动偏心距的距离而后旋转第二角度，接着沿x轴移动针齿分布圆半径距离同时沿z轴移动针齿轴向窜动误差的距离，而后旋转第三角度，接着沿x轴移动针齿半径的距离得到点即为所述齿轮轮廓上的点，选取多个所述第一预设角度获取多个点即组成所述齿轮轮廓。本发明在三维空间中对齿轮轮廓进行设计因此可以考虑针齿轴向窜动误差，设计的齿轮齿廓更加稳定，性能更好。

技术领域

本发明属于齿轮齿廓设计相关技术领域，更具体地，涉及一种摆线轮齿廓设计方法。

背景技术

RV减速器广泛应用于高传输精度，大扭矩，高负载条件，由于采用行星传动结构，减速器结构紧凑、体积小、重量轻，同时采用两片式180°分布摆线针轮针齿同时啮合结构，从理论上讲，对于单片摆线轮而言，有一半的齿同时参与啮合，使得系统运行平稳，噪音低，抗冲击性强，另外啮合过程的接触部分是滚动摩擦，减缓了磨损，因此RV减速器具有使用寿命长的优点。

摆线针轮传动系统作为RV减速器的核心部件，摆线轮齿廓的设计精度将直接影响传动精度和啮合特性，在传统的设计过程中，仅仅是粗略地通过更改针齿分布圆的直径(偏移修改)或针齿直径的大小(等距修改)或更改固定在摆线的中心位置初始角度(角度旋转修改)获得修改后的摆线轮轮廓，而后进行误差计算，因此齿廓设计和误差研究是两个相对独立的过程，轮廓设计不能预测可能的误差也不能补偿可能出现的修形量，同时现有的设计采用二维设计域，所以其考虑的误差也仅仅是整合齿廓和节圆误差，而针齿窜动误差存在于三维空间，摆线轮针齿的数量众多，针齿窜动误差对摆线轮的稳定性影响很大，现有的设计方法并不能表征该误差，因此，亟需设计一种新的摆线轮齿廓设计方法。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种摆线轮齿廓设计方法，在三维空间中对齿轮轮廓进行设计因此可以考虑针齿轴向窜动误差，设计的齿轮齿廓更加稳定，性能更好。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种摆线轮齿廓设计方法，所述方法包括：S1：将XYZ坐标轴绕z轴旋转第一预设角度；S2：将旋转后的坐标轴沿其x轴移动偏心距的距离而后旋转第二角度，其中，所述偏心距为所述针齿分布节圆圆心与所述节圆圆心间的距离，所述第二角度为偏心距自由端与摆线轮啮合的针齿中心连线的转角；S3：将步骤S2旋转后的坐标轴沿其x轴移动针齿分布圆半径距离同时沿z轴移动针齿轴向窜动误差的距离，而后旋转第三角度，所述第三角度为所述针齿的中心与偏心距自由端以及针齿分布节圆瞬时速度中心的连线之间的夹角；S4：将步骤S3旋转后的坐标轴沿其X轴移动针齿半径的距离得到点即为所述齿轮轮廓上的点，选取多个所述第一预设角度获取多个点即组成所述齿轮轮廓。

优选地，采用对偶四元数形式表示所述旋转角度和移动距离。

优选地，步骤S2对应的对偶四元数为R_1为：

其中，α＝-π+φ_Ha，φ_Ha为所述第一预设角度。

优选地，步骤S3中移动所述偏心距的距离对应的对偶四元数为T_1，所述旋转第二角度对应的对偶四元数为R_2：

其中，e为偏心距，β＝π-φ_Hb，φ_Hb为所述第二角度。

优选地，步骤S4中移动所述针齿分布圆半径距离对应的对偶四元数为同时沿z轴移动针齿轴向窜动误差的距离T_2，所述旋转第三角度对应的对偶四元数为R_3：