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1、急6东祀重型机械学院学报198感年几类摆瞻内齿轮加工机床的毅计原理机械工程系崔云起赵文英,〔摘要〕本文根据滚道减速器的工作原理推导出内齿轮的齿形曲线方程-业由此导出了加工该内齿轮的机床运动及调整原理。最后文中给出该机,床的传动原理图以供设计者参考。图1所示为新型滚道减速器的结构简图。该减速器较之目前通用的摆线针轮减速器效率高,使用寿命长。但作为关键另件的内齿轮(_见图。,2)加工困难因此该减速器至今尚未批量生产。为此,我们设计一专用铣,、、八口床以期解决该内齿轮的加1偏心输入轴2轴承6驱动环_工间题。本文仅简要介绍该4、滚柱5、输出环内齿转机床的设计原理。图1舜一!价l!J州
2、一i、⋯
3、⋯11翩冲一1984年11月15日收到第二期东习匕童型不:械学院学报齿形·方程图工中,半程:为又,的嘛E:动环3通过滚动轴水2空套在偏心业为(图中标为)的偏心输入轴1上。46。设滚柱效为滚柱与内齿轮相啮合Z,,Z,22,其半径为R内齿轮齿数为且Z工一2。,2+1内齿轮固定在机体上当输入轴转动时,由于偏心E的作用,通过服动环3迫使滚柱4在自转的同时又绕固定中心公转,从而推动输出环5,即输出轴转动,获得降速比i=l/Z,。,我们可得到如图由此3所示的机构运动原理简图。:,设0为固定中心,,O为偏心轮的几何中心M为滚柱中心。::,,,一:、则00一EOM一R卜且1滚动体中心仇迹,,、由减速器
4、运动关系可知当O顺时针转今理论齿形曲线甲,O,,’,动后M点绕转过印/Z则得M点的座工有dR存在时滚动体中心机迹:图标为3一一一一,:in乞」B)一Es而甲鲡~(R升R)s钟/千l()yM“(十「(甲21十“。凡凡)c哪/B)一E脚:式(1)中B可由下式求得sn2:iB一〕8认(2甲/Z)(2祝不哀丁二内齿轮齿形曲线应为M点座标曲线的外包络线。则有:10义M25n一一RiC.、、/了tz、口只34),)y。Zcos一玩十RC·z土士一一,.‘g一‘,(+)s疏(叮十B)(为/z笼B)十E。认印J、‘.式(3)中C一凡凡(Rl十R:)cos(甲::斗·1z,+B,c。。甲〔/B)(/)一
5、E一,Bl:式(4)中可用下式求得E.2:·C。。(22叮z,夕:,,Z2一E’:。”22甲z了(R十R)i(/力,式(3)沟齿形的理论曲线,如考虑到啮合所必须的间隙,还应将上述理论曲线加以修正。显然间隙的获得,3。最大啮合间依靠驱动环(见图王)外径尺寸的减小最为方便,,,:隙在齿根处设为dR贝纽在齿侧任意点处的法向间隙由图3可得、,一一cos甲z,dR一(/弓B十C)dR所以法向间隙的补偿值为一设计原理伪类摆线内齿轮加工机床的8苏年cosz,6一〔l一(叫十B十C)〕dR(6)则得实际齿形曲线方程为x几5~鞠一6inC(7)y。c。。一y+6C,,b由式(7)可知该齿形曲线并非真正的
6、摆线仅类似而己故该专用铣床与现有加丁-摆线齿轮的各种专用机床在设计原理上有较大差异。二、加工原理,,见图4为一曲柄滑块机构曲柄AM=民。0:Z,,M为固定中心连杆长A一凡+R0为滑块。,:为分析问题方便起见建立如下座标系x,O一y为固定标架至“l。。一yl为与工件相固连的动标架甲,xy,x,当~O时O一与O一戮相重「。一,:2甲工合当曲柄AM转过/z之后工件连同:二:,z、。0一y转过。/同时在连杆作用下ol点移室图示之位置。由此可得,定点M在动,x,y,:标架O一中的座标xM,Zz,snz::,一一(R+R)s迅(甲/+B)一Ei(中/卜甲/几)戈8)M,Z。,c2·y一(R+R)d
7、s(甲/z+B)一E。。(z甲/:,干印/二力一厂Z,2,8。,又因为一2+l所以不难看出式()与式(l)相同即当立铣刀中心位于M半径等于双:,0:,E,.R,十凡。工作台与滑块相连曲柄长等于连杆等于且曲柄与工作台,。2转数比满足传动比i!221就可加工出该内齿轮的理论齿形如适当改变曲柄和连杆的长度,则可逼近式(7)所代表的实际齿形、,丫其计算原理和:方法如下一,式连长为,:设曲柄长为杆l(均为未知)根据机床运动原理则有·一nz,n印,5xnI、J+B)一rsi一RiC、吸人/z,J夕、‘.、*lsi伽/r了J一1气法夕‘l1J)夕ly一Icos仁甲/z:月)rcos甲十找Zeos‘J
8、十一式(9)即为逼近的实际齿形曲线方程。式(9)减式(7)则得x1:。一。一。△二〔l一扭+R)〕irl(甲/丸邻)一汁一侧谊、于6扭c、J产‘甲-一ry二:。、、::c。。△〔,‘(R+凡)〕(州+功一(r一砌哪一阮sc-在整个齿廓上取N点,‘并令其法向误差的平方和为2X:F“,△“一(△履+“节)一。自急则根据求最小值的方法第二期东北重型机械学院学报一一。打?理夕一得下列方程组Z一x‘。:n‘:,‘y、。。s;‘z:一‘全〔△(、/+B)+
