基于径向预紧的滚轮齿条传动力学性能研究
2018-10-22刘清蝉
机械设计与制造 2018年10期
李 波 ,刘清蝉 ,林 聪 ,杨 明
(1.云南电网有限责任公司 电力科学研究院,云南 昆明 650217;2.中国南方电网公司 电能计量重点实验室,云南 昆明 650217)
1 引言
滚轮齿条传动机构齿条上的理论廓线为短幅摆线,实际廓线为理论廓线的等距偏移线,偏移距离为滚轮上滚柱的半径;滚轮周向均匀安装有多个滚柱,滚柱通过滚针或者轴承与滚轮连接。滚轮齿条传动机构通过滚柱在齿条齿面上纯滚动以实现位移、能量的传递,径向预紧时,传动机构能够实时消除齿侧背隙,实现精密传动,精密传动机构能够实现实时精密传动是其重要价值的体现[1]。
滚轮齿条传动机构具有高精度、高效率以及大行程,在精密传动机构中有良好的应用前景[2-3],国内外较多学者对该传动机构进行了研究。文献[4]采用解析的方法,推导出计算重合度的方法,并建立量化重合度与齿顶圆厚度的相互关系;文献[5]通过二维制图软件对齿形进行了设计;文献[6]提出了一种通过引入齿根圆弧半径代替标准摆线齿轮根防止齿轮齿故障的新方法,对所提出的设计齿轮齿的性能进行评估;文献[7]对CF和TF弯曲强度进行了比较,CF可获得较小的压力角。
2 传动原理
滚轮齿条传动结构,如图1所示。滚轮滚圆半径为r0,滚柱半径为r。滚柱与滚轮通过滚针轴承联接。滚轮与齿条安装后,多个滚柱与齿条相切,滚轮加载径向预紧,啮合线处产生一定预紧量。滚轮作为主动件转动时,滚柱与齿条齿面啮合,并在齿条齿面纯滚动,啮合副产生的法向力推动齿条移动,实现动力输出。……
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