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摆线针轮行星传动由于其显著的优点而得到广泛的应用。目前国内各厂家生产的摆线针轮行星减速器大都是以摆线齿轮和针轮相啮合的一齿差K-H-V传动,这种减速器在0.75~75KW范围内已在化工、食品、冶金、国防等行业得到广泛应用。但是这种减速器在大功率小速比范围(i≤17,特别是i≤11),理论上同时啮合传力的齿数较少,约为针轮齿数的一半。加之为了形成必要的啮合间隙以补偿制造安装误差和满足润滑要求,摆线轮齿经过等距或移距修形后,则同时啮合有效传力的齿数就会更少,从而使承载能力降低,并容易产生胶合。为了克服一齿差在小传动比时的弱点,日本和我国相继开发了二齿差摆线针轮行星传动。 采用二齿差摆线针轮行星传动,在理论上能根本解决小传动比时齿面胶合问题。然而由于二齿差传动中摆线轮的齿顶为一尖点,会使齿廓顶部强度不足,还会在传动中引起噪声,因此需要优选一条与齿形工作部分圆滑相连的修顶曲线修去齿顶尖点。这种摆线轮在加工时,齿廓的左侧和右侧分为两次加工,然后再来进行修顶。显然,这样加工出来的二齿差摆线轮齿廓不是一条完整的曲线,其磨齿工艺相对比较复杂,并且它的不连续性会影响齿形精度的提高。 针对以上情况,本文进行了以下研究: 1) 研究采用一条完整的短幅外摆线的等距曲线来代替二齿差摆线轮原齿廓,使其在有效传力齿数的啮合区内与原齿廓极其相近(两者误差在允许的范围内); 2) 应用遗传算法对二齿差摆线针轮行星传动中摆线轮等效代换齿廓参数的优化数学模型进行优化; 3) 对求得的等效代换齿廓进行受力分析,验证在其它参数(包括针齿销之间的跨距L,针齿销直径dsp,弹性模量E等)不变的情况下,所求的等效代换齿廓是否满足强度要求。 4) 研制了二齿差摆线针轮行星传动中摆线轮齿廓参数优化设计及受力分析应用软件,将摆线轮等效代换齿廓参数、优化结果以及受力分析的结果综合在一起,便于对摆线针轮行星传动的研究和应用。 本文的研究结果可直接用于二齿差摆线针轮减速器摆线轮的设计和加工,并简化了加工工艺,有利于成批生产,能满足中小型摆线针轮减速器生产企业的需要,具有广泛的应用价值。