谐波传动空间相伴运动的共轭理论与特性分析

• 作者: 董博 董惠敏 王德伦 张楚
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 谐波传动 空间共轭 相伴方法 瞬轴面 运动学
• 年，卷（期）: 2022,（10）
• 所属期刊栏目: 机械工程
• 页码范围: 166-174
• 页数: 8页
• 分类号: TH132.43
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022186

摘要

谐波传动轮齿的相对运动在柔轮壳体空间弹性变形条件下属于空间共轭运动，空间共轭理论是决定其运动与力的传递及综合性能的核心因素 . 为此，提出了一种基于相伴方法的谐波传动空间共轭运动模型 . 通过壳体的半无矩理论及各构件间的运动关系，建立壳体中性层母线的直纹面运动方程；根据准不动线条件与中性层母线的直纹面运动，推导出谐波传动轮齿的瞬轴面方程 .采用空间运动的相伴方法研究瞬轴面与共轭齿面之间的内在联系，以瞬轴面为原曲面、刚/柔轮齿面为相伴曲面，推导出刚性齿面空间相伴运动的共轭条件式，形成空间相伴运动的共轭模型 . 将啮合点的相对运动转化为绕瞬轴的螺旋运动，分析瞬轴与啮合点法矢的关系特性；将空间共轭运动退化为平面共轭运动，分析空间共轭与平面共轭的约束特性；将啮合面约束为准不动面，分析准不动面条件下的空间共轭运动特性. 从实例仿真分析可知，谐波传动刚性轮齿的平面运动是空间运动退化后的一种特殊运动，谐波传动退化后的空间运动与平面运动一致，这验证了本文所述空间共轭模型与运动特性的正确性.