[发明专利]一种基于对数的摆线轮齿廓修形方法及摆线轮、RV减速器

说明书

本发明涉及一种基于对数的摆线轮齿廓修形方法及摆线轮、RV减速器，属于摆线轮加工技术领域。本发明在标准摆线轮的齿廓曲线上叠加一个与摆线轮齿廓发生线成对数关系的修形量，可通过改变修形系数、对数底数以及对数的幂来调节摆线轮齿廓各位置点处的修形量，进而可以控制修形函数曲线形状和摆线轮齿廓各位置点处的修形量，该修形方法简单、易行，且修形后的摆线轮与针轮啮合的主要工作段齿廓与标准摆线轮齿廓更加接近，在靠近齿顶和齿根处的非主要啮合段存在一定的啮合径隙，有利于补偿制造安装误差，有利于润滑油的贮藏，能够提高摆线轮的传动性能和啮合质量。

技术领域

本发明涉及一种基于对数的摆线轮齿廓修形方法及摆线轮、RV减速器，属于摆线轮加工技术领域。

背景技术

摆线针轮行星轮系是机器人RV减速器的关键部件，在摆线针轮行星轮系中摆线轮齿廓修形量及其修形曲线方程决定了RV减速器的性能。标准的摆线针轮副是共轭啮合，传动过程中传动比保持恒定。但在实际工作条件下，由于加工误差、温度变化以及齿面承载弹性变形等因素，要使摆线针轮副在正常啮合工作的情况下保证传动精度，必须对摆线针轮啮合副中的摆线轮进行修形。由于针轮为一圆柱针齿，因此，通常不对针轮进行修形，而对摆线轮齿廓进行修形。

摆线轮现有的修形方式有等距修形法、移距修形法以及转角修形法三种。经过等距或者移距修形的摆线轮不能与针齿形成共轭齿廓，多齿啮合的特征不再存在，空载时只有一对齿参与啮合，即使考虑受载变形，同时啮合齿对数虽然有所增加但仍然较少；经过转角修形的齿廓和针齿形成共轭齿廓，同时理论上啮合齿数为针齿齿数的一半，但其在齿根与齿顶处不能形成径向间隙，无法补偿制造加工误差以及满足润滑要求。

除此之外，还有中心距修形法，因其计算与实施起来均较为困难，因此一般情况下并不采用，现有修形方法在摆线轮啮合工作段修形量偏大造成侧隙过大、回程误差较大，降低了高精度RV减速器的运动精度。例如，公布号为CN103886154A的专利申请文件，该文件公开一种基于matlab的摆线轮齿廓修形量优化方法，该方法首先根据摆线轮的基本参数计算摆线轮齿廓的拐点位置；然后根据油膜厚度、结合拐点位置计算最佳修形角；最后根据matlab优化功能计算最后等距、移距修形量。虽然该方法保证了同时啮合齿数，但是需要通过油膜厚度计算最佳修形角，过程比较复杂，且需要借助于matlab工具箱才能完成。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于对数的摆线轮齿廓修形方法，以解决目前摆线轮齿廓修形方法过程复杂、修形量不准确导致RV减速器传动精度不高等问题；同时，本发明还提供了一种摆线轮和RV减速器。

本发明为解决上述技术问题而提供一种基于对数的摆线轮齿廓修形方法，包括以下方案，方法方案一：该方法在对被加工摆线轮修形时，在标准摆线轮的齿廓曲线上叠加修形量，使修形后摆线轮齿廓较理论齿廓在法线方向上减少一个修形量，所述修形量与摆线轮齿廓发生线成对数关系。

本发明通过在标准摆线轮的齿廓曲线上叠加一个与摆线轮齿廓发生线成对数关系的修形量，可通过改变修形系数、对数底数以及对数的幂来调节摆线轮齿廓各位置点处的修形量，进而可以控制修形函数曲线形状和摆线轮齿廓各位置点处的修形量，该修形方法简单、易行，且修形后的摆线轮与针轮啮合的主要工作段齿廓与标准摆线轮齿廓更加接近。

方法方案二：在方法方案一的基础上，所述的修形量为：

ΔL＝a·log_m((PK/PK₀))ⁿ