【摘要】：為了提高RV(Rotate Vector)減速器的傳動能力及傳動精度,本文分析了RV減速器中擺線針輪傳動部分的傳動原理和齒廓形成,計算了擺線輪接觸齒面摩擦熱流量所需的各種參數(shù),得出嚙合接觸區(qū)域的摩擦熱流量及對流邊界條件。通過三維建模,并運用有限元軟件Ansys Workbench進行分析,得出了擺線輪齒在實際傳動過程中的穩(wěn)態(tài)溫度場分布,考慮了不同輸入功率和接觸區(qū)條形區(qū)域劃分?jǐn)?shù)量對實際結(jié)果精度產(chǎn)生的影響,得出了最佳的條形區(qū)域劃分?jǐn)?shù)量為32。為提高機構(gòu)整體傳動精度、避免輪齒膠合、指導(dǎo)輪齒修形等更深入的研究奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

第10期李威，等:RV減速器擺線齒輪熱分析1擺線針輪傳動原理及擺線輪齒廓的形成RV減速器中擺線針輪傳動機構(gòu)的傳動原理如圖1所示，擺線輪安裝在有一定偏心距的輸入軸上。當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)動時，擺線輪不僅繞其自身自轉(zhuǎn)，同時還會隨著輸入軸一起繞著針齒輪中心公轉(zhuǎn)。所以在行星輪系中，把擺線輪稱為行星輪，而把相對固定的針齒輪稱為中心輪或太陽輪。針齒輪是由若干個針齒銷均勻分布固定在半徑為rp的圓周上，針齒銷上套有針齒套共同組成了針齒，擺線輪齒數(shù)比針齒數(shù)少一個，圖中針齒數(shù)為18個。圖1擺線針輪傳動機構(gòu)Fig．1Thetransmissionofpin-cycloidplanetarygearing以擺線輪的幾何中心為原點，通過原點并以擺線輪齒槽的對稱軸所在直線為x軸，建立坐標(biāo)系，可得擺線輪齒廓(即:短幅外擺線齒廓)的標(biāo)準(zhǔn)齒形方程式為［7］x=rp－rrps－()12cos［(1－i)j］－arprp－zprrps－()12cos(ij)y=rp－rrps－()12sin［(1－i)j］+arprp－zprrps－()12sin(ij)(1)式中:i為擺線輪和針齒的相對傳動比，i=zpzc(zc為擺線輪齒數(shù));φ為轉(zhuǎn)臂相對于針齒中心矢徑的轉(zhuǎn)角，即嚙合相位角(單位:rad);rp為針齒中心圓半徑;rrp為針齒套外圓半徑;a為偏心距;zp為針齒齒數(shù)。s=1+K21－2K1cosj，K1=azprp(K1為短幅系數(shù))。由此方程建立的擺線輪齒廓曲線如圖2所示，顯然此為短幅外擺線齒廓。圖2短幅外擺線齒廓Fig．2Thecurtateepicycloidtoothprofile2摩擦熱流量的計算在擺線輪與針齒嚙合傳動中，它們的嚙合面處會產(chǎn)生大量的摩擦熱，這會導(dǎo)致擺線輪齒的溫度逐漸升高;然而又由于齒面潤滑油和空氣

?arprp－zprrps－()12cos(ij)y=rp－rrps－()12sin［(1－i)j］+arprp－zprrps－()12sin(ij)(1)式中:i為擺線輪和針齒的相對傳動比，i=zpzc(zc為擺線輪齒數(shù));φ為轉(zhuǎn)臂相對于針齒中心矢徑的轉(zhuǎn)角，即嚙合相位角(單位:rad);rp為針齒中心圓半徑;rrp為針齒套外圓半徑;a為偏心距;zp為針齒齒數(shù)。s=1+K21－2K1cosj，K1=azprp(K1為短幅系數(shù))。由此方程建立的擺線輪齒廓曲線如圖2所示，顯然此為短幅外擺線齒廓。圖2短幅外擺線齒廓Fig．2Thecurtateepicycloidtoothprofile2摩擦熱流量的計算在擺線輪與針齒嚙合傳動中，它們的嚙合面處會產(chǎn)生大量的摩擦熱，這會導(dǎo)致擺線輪齒的溫度逐漸升高;然而又由于齒面潤滑油和空氣等其他因素，使擺線輪齒同時會散失熱量。最終，傳動中的擺線輪齒會達到一個熱平衡狀態(tài)，此時的溫度將不再發(fā)生劇烈的變化，稱為擺線輪齒的穩(wěn)態(tài)溫度(也叫本體溫度)。本文將通過有限元的方法模擬三維擺線輪在傳動過程中，輪齒嚙合處摩擦熱的產(chǎn)生及傳遞過程，并在相應(yīng)位置施加對流邊界條件，進而求解計算獲得整個擺線輪齒的穩(wěn)態(tài)溫度場分布。所選取的擺線針輪傳動模型參數(shù)如表1所示。表1模型主要參數(shù)Table1Mainparametersofthemodel模型參數(shù)數(shù)值擺線輪齒數(shù)zc17針齒齒數(shù)zp18偏心距a/m0.004短幅系數(shù)K10.5625針齒中心圓半徑rp/m0.128針齒套外圓半徑rrp/m0.0085擺線輪齒寬B/m0.016輸入軸轉(zhuǎn)速nH/(r·min－1)1500由于在傳動過程中，擺線輪齒每個齒的受載和傳熱、散熱情況基本相同，，因此各個齒的穩(wěn)態(tài)溫度場分布差別不大，所以可以建立

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本文編號：2556935