3一般定义
3.1运动学定义
3.1.1摆线轮、针轮及其行星传动机械
3.1.1.1摆线齿轮[摆线轮]
齿廓为准确(或近似)的摆线的等距曲线形状的盘形或圆环形齿轮(图1、图2)。
3.1.1.2针齿轮[针轮]
一个圆柱形或圆环形齿轮,基轮齿由若干个圆柱销(有套时包括销套)所构成,而且这些圆柱销的轴线均匀分布于同一圆周上,并与齿轮轴线平行(图3、图4)。
a.针齿壳
b.针齿销
c.针齿套
3.1.1.3摆线针轮行星传动机构[摆线少齿差传动机构](图5)
a.太阳轮
b.行星轮
c.行星架[转臂]
d.输入轴
e.输出轴
f.柱销
g.柱销套
3.1.2摆线轮与针轮的相互关系
3.1.2.1中心距[偏心距]
在摆线针轮行星传动中,摆线轮与针轮两平行轴线之间的距离(图6)。
3.1.2.2传动比
在摆线针轮行星传动中,其输入角速度与输出角速度的比值。
3.1.3假想曲面
3.1.3.1分布曲面
摆线轮(或针轮)上一个约定的假想曲面。摆线轮(或针轮)的轮齿尺寸及位置均以此曲面为基准面加以确定(图7、图8)。
3.1.3.2节曲面
在摆线轮与针轮啮合副中的任意一个齿轮上,其配对齿轮相对于该齿轮做回转运动时的瞬时轴的轨迹曲面(图9)。
3.1.3.3齿顶曲面
包含齿轮各个齿的齿顶的假想曲面(图10)。
3.1.3.4齿根曲面
包含齿轮各个齿槽低的假想曲面(图11)。
3.1.3.5柱销孔中心曲面
包含摆线轮(或输出轴)上各柱销孔的中心线的假想曲面(图12、图13)。
3.2轮齿特性
3.2.1轮齿[齿]
摆线轮上每一个用于啮合的凸起部分,均称为轮齿(图14)。
针轮上每一个用于啮合的圆柱形针齿销(有套时包括针齿套),均称为轮齿,也可称为针齿(图15)。
3.2.2齿槽
摆线轮(或针轮)上两相邻轮齿之间的空间(图16、图17)。
3.2.3齿面
位于齿顶曲面和齿根曲面之间的轮齿侧表面(图18、图19)。
3.2.4齿廓
齿面被端平面所截的截线(图20、图21)。
3.2.5齿顶
位于轮齿顶部,被齿顶曲面所包含的那一部分轮齿表面(图22)。
在一般情况下,摆线轮和针轮的齿顶为一直线。
3.2.6齿槽底
位于齿槽底部,被齿奶曲面所包含的那一部分齿槽表面(图23)。
在一般情况下,摆线轮的齿槽底为一直线。
3.2.7齿数
一个摆线轮(或针轮)的轮齿总数。
注:对于进行轴齿的针轮,指的是基理论轮齿总数。
3.3几何概念和运动概念的应用
3.3.1摆线
3.3.1.1外摆线
在平面上,一个动圆(发生圆)沿着一个固定的圆(基圆)的外侧,做外切或内切的纯滚动时,动圆上一点的轨迹,称为外摆线(图24、图25)。
3.3.1.2长幅外摆线
在平面上,一个动圆(发生圆)沿着一个固定的圆(基圆)的外侧,做外切或内切的纯滚动时,位于做外切的动圆之外,或位于做内切的动圆之内,并与动圆内连的一点的轨迹,称为长幅外摆线(图26、图27)。
3.3.1.3短幅外摆线
在平面上,一个动圆(发生圆)沿着一个固定的圆(基圆)的外侧,做外切或内切的纯滚动时,位于做外切的动圆之内,或位于做内切的动圆之外,并与动圆固连的一点的轨迹,称为短幅外摆线(图28、图29)。
3.3.1.4内摆线
在平面上,一个动圆(发生圆)沿着一个固定的圆(基圆)的内侧做纯滚动时,动圆上一点的轨迹,称为内摆线(图30)。
3.3.1.5长幅内摆线
在平面上,一个动圆(发生圆)沿着一个固定的圆(基圆)的内侧做纯滚动时,位于动圆之外并与动圆固连的一点的轨迹,称为长幅内摆线(图31)。
3.3.1.6短幅内摆线
在平面上,一个动圆(发生圆)沿着一个固定的圆(基圆)的内侧做纯滚动时,位于动圆之内并与动圆固连的一点的轨迹,称为短幅内摆线(图32)。
3.3.2等距曲线
3.3.2.1等距曲线
在平面上,与一既定曲线上各点的法向距离处处相等的曲线,称为该既定曲线的等距曲线。若以该既定曲线上各点为圆心,作一系列等直径的圆,则这些圆内外两侧的包络线也就是该既定曲线的等距曲线。
3.3.2.2外摆线的等距曲线
在平面上,以外摆线为既定曲线时的等距曲线,称为该外摆线的等到距曲线(图33、图34)。
3.3.2.3长幅外摆线的等距曲线
在平面上,以长幅外摆线为既定曲线时的等距曲线,称为该长幅外摆线的等距曲线(图35、图36)。
3.3.2.4短幅外摆线的等距曲线
在平面上,以短幅外摆线为既定曲线时的等距曲线,称为该短幅外摆线的等距曲线(图37、图38)。
3.3.2.5内摆线的等距曲线
在平面上,以内摆线为既定曲线时的等距曲线,称为该内摆线的等距曲线(图39、图40)。
3.3.2.6短幅内摆线的等距曲线
在平面上,以短幅内摆线为既定曲线时的等距曲线,称为该短幅内摆线的等距曲线(图41、图42)。
3.4干涉与修形
3.4.1轮齿的干涉
3.4.1.1啮合干涉
摆线轮与针轮在啮合过程中,由于制造安装误差或轮齿变形等原因导致任一轮齿的齿面越出了所允许的运动界限,而出现的在理论上空越其相啮齿面的现象(图43)。
3.4.1.2切齿干涉
切制摆线轮齿时,由于摆线轮的部分理论齿廓的曲率半径的绝对值小于其配对针齿的半径,以致在加工时过多地切除了部分有效的齿廓曲线,这种现象称为切齿干涉(图44)。
3.4.2齿廓修形
3.4.2.1齿廓修形
为了改善传动的啮合性能,对轮齿按摆线的等距曲线所形成的齿廓进行微量修削,称为齿廓修形。
3.4.2.2移距修形
齿廓修形的一种,它是在摆线轮齿最后成形加工时,将切齿工具相对于轮坯中心沿径向移动一个微小的距离,从而对摆线轮的齿廓进行微量修削。
3.4.2.3等距修形
齿廓修形的一种,它是在摆线轮齿最后成形加工时,将切齿工具的曲率半径适当变动,从面对摆线轮的齿廓时行微量修削。
3.4.2.4转角修形
齿廓修形的一种,它是在摆线轮齿量后成形加工时,相对于切齿工具在初始加工时的位置,针摆线轮坯绕其中心转过一个微小的角度,从而对摆线轮的齿廓进行微量修削。