摆线轮设计(摆线轮怎么画)

导语：摆线轮再深入探讨，绘图工具有待升级

前言：摆线齿轮具有传动精度高、抗冲击、承载力大等优点，广泛应用于机器人高精密传动场合。前面咱们介绍过摆线的定义及它的标准方程。有兴趣的朋友可以翻翻前面的文章。

标准方程对应的理想齿形在实际中基本无法使用，这是由于摆线齿轮同时啮合的轮齿数量多，加工精度要求非常高，经常会因为制造精度不足产生轮齿干涉等问题。

为此，摆线轮齿廓修形就成为了不可缺少的加工艺。修形方法不恰当，比如减少了同时啮合的轮齿数目、增加了单个齿面上的接触应力、增大了回程误差等，会降低精密减速器的传动精度和使用寿命。查阅相关资料和一段时间的学习，把修形方法总结一下，作为后面使用的学习笔记，也为大家学习提供参考，有不正确的地方欢迎大家批评指正，下面步入正题：

摆线轮齿廓修形的目的

首先我们要知道为什么要修形？相关书籍和参考资料介绍如下：为了避免轮齿啮合时齿廓干涉。针对针摆传动中的高精度要求，对齿廓的修型提出了更高的要求。根据其弓背齿廓修形方式（如下图所示）计算结果可以得出：：最佳弓背齿廓修形可以产生的最大接触力和最大接触应力，能够有效减小回转误差，这种通过牺牲部分承载能力而达到高精度传动的修形，非常适用于有高精度要求的针摆传动。

齿廓修形的基本方法

合理的摆线轮齿形的修形应满足以下要求:一是能形成合理的啮合间隙，这样既能补偿制造误差，也留有空间进行润滑处理;二是齿形的啮合区域应最大限度逼近共扼齿形。据相关理论研究表明，采用合适修形方法可使摆线轮齿廓在啮合区间内尽可能地接近共扼齿廓。在目前常见的两种摆线轮齿廓成形方法基础上，衍生出三种常见的修形方法。

（1）转角修形法

此方法的最基本特点是调整了摆线轮的角度。这个修形方法就是在摆线轮第一次磨削加工完成之后，调整摆线轮的位置，使其相对于初始加工位置转过一个微小的角度δ，其他参数保持不变，从而齿厚变小，齿间距变大。

（2）等距修形法

此方法最基本特点是调整了摆线轮磨轮半径。这个修形方法是在加工摆线轮时改变磨轮的半径，从rrp调整为rrp改为rrp+Δrrp，从而产生的摆线轮齿廓曲线与理论齿廓曲线相比较，尽管形状仍然相同，但是整体半径向内缩进Δrrp。修形后短幅系数仍然与原短幅系数相同。

（3）移距修形法

此方法最基本特点是调整了摆线轮磨轮的位置。该修形方法是当处理摆线轮时，磨轮的半径不发生改变，但是磨轮朝向工作台中心方向移动一小段距离Δrp。所以，针齿的中心圆半径变小，从rp变成了rp-Δrp。当然，短幅系数也发生了改变。

（3）组合修形法

顾名思义，这种修形方法就是把前面三种修形方式组合在一起使用，保证在啮合区域尽可能的拟合原始廓形，同时在齿顶和齿根部位留有足够的间隙。示意图如下所示：

修形编程

基本参数：

运用MATLAB工具编写各类修形要求，绘制的图形如下所示：

等距修形

可以看到，修形曲线是标准曲线的整体偏移。

移距修形

下面是转角修形，可以看做是齿厚的减薄或增厚。

最后是综合修形的结果：

组合修形

注意我这里给的修形量并不是真实合理的，只是为了说明修形的效果。修形量如何选取是一个更为复杂，需要更为专业知识的问题，因为不从事这个行业，所以就浅尝辄止啦，不在专业人士面前卖弄了。下面是大概了解到的一点内容，分享给大家：

不同修形组合

不同修形组合下的初始间隙分布曲线如下图所示( iφ =0 ~ 180 ° ).

相比其他修形方式,“正等距+负移距”的修形组合可获得更小的初始啮合间隙.。更小的初始间隙不但更接近标准齿形曲线，还可使修形后的摆线轮与针齿的啮合对数增加， 提高啮合刚度。 因此, 选择“正等距+负移距”的组合进行摆线轮修形。

啮合相位角) i φ（ni ）函数曲线

由上图 可知，曲线在2~9 号针齿处相对平缓,即对应啮合相位角φ 的变化量小.。故在该范围内，摆线轮与针齿的相对运动距离小，摆线轮工作区域小，有利于降低啮合过程中的摩擦损耗， 提高传动效率。

后面有时间要继续学习，发开带有修形功能的摆线轮绘制工具。

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齿轮的设计及加工方法，加工齿轮所用的刀具设计、制造及使用方面的相关问题。

齿轮刀具设计计算方法，相关应用程序的开发，CAD二次开发自动绘图等的相关技术问题。刀具应用方面，刀具的切削参数、涂层和使用寿命，加工中遇到的问题和解决办法等问题。

今天就分享到这，感谢您抽出宝贵的时间阅读！

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