[发明专利]一种谐波减速器刚轮双圆弧齿廓法向修形方法

权利要求书

1.一种谐波减速器刚轮双圆弧齿廓法向修形方法，该方法包括如下步骤，

步骤一：建立双圆弧刚轮齿廓方程；

刚轮为内齿，目前多采用双圆弧公切线齿形，以其右侧齿廓为例，以过切线段BC中点的水平直线为x_c轴，以刚轮齿槽对称轴为y_c轴，建立坐标系{x_co_cy_c}，则刚轮齿廓方程表示为：

AB段：

(x₁-x_oa)²+(y₁-y_oa)²＝ρ_a² (1)

式中，x∈(x_a,x_b)，y∈(y_a,y_b)，x_a＝x_oa+ρ_acosα_a，y_a＝-h_a，

x_oa＝-(ρ_acosδ+h_δsinδ+S)，y_oa＝ρ_asinδ-h_δcosδ

凸圆弧压力角范围：

式中，α₁∈(δ,α_a)，

BC段：

y₂＝kx₂+b (3)

式中，k＝cotδ，b＝kS，x∈(x_b,x_c)，y∈(y_b,y_c)

切线段压力角

α₂＝δ (4)

式中，x_b＝-(h_δsinδ+S)，y_b＝-h_δcosδ

CD段：

(x₃-x_ob)²+(y₃-y_ob)²＝ρ_b² (5)

式中，x∈(x_c,x_d)，y∈(y_c,y_d)x_d＝x_ob-ρ_bcosα_b，y_d＝h_f，x_c＝h_δsinδ-S，y_c＝h_δcosδ，x_ob＝ρ_bcosδ+h_δsinδ-S，y_ob＝h_δcosδ-ρ_bsinδ

凹圆弧压力角范围：

式中，α₃∈(δ,α_b)，

步骤二：刚轮修形齿廓方程的建立；BC段的修形曲线为法向等距曲线，BC段压力角不变，恒为δ；从修形参考点的点B到齿顶的点A，修形参考点的点C到齿根的点D，修形大小随着压力角的增大而呈线性关系逐渐增大；根据步骤一求得未修形前齿廓点集坐标，修形后各段曲线点集坐标计算如下：

步骤2.1凸圆弧AB段修形

AB段修形大小量满足关系式：

则修形后AB段点集坐标为：

步骤2.2切线段BC修形

将BC段沿着法向进行平移，平移距离为Δl₀，修形量l₂＝Δl₀，修形后BC段点集坐标为：

步骤2.3凹圆弧CD段修形

CD段修形大小量满足关系式：

则修形后CD段点集坐标为：

通过离散齿廓各点坐标，可以得到离散压力角的值，进而可以求得修形后各离散点坐标；

步骤三：由于刚轮刀具是根据离散点进行制造的，因此通过上述步骤一、二得到的离散点可以直接用来制造所需的修形刀具；根据不同工况需求，改变Δl₀,Δl_a,Δl_b的值获得不同侧隙，所用的两段圆弧修形量大小和压力角之间是线性关系。