汪飞雪 刘 亚 臧新良

1.燕山大学机械工程学院，秦皇岛，066004 2.河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心，秦皇岛，066004

0 引言

高频往复运动已广泛应用于工程实际，通常采用电机作为其动力源，通过各种传动装置或执行机构来实现往复转动[1]。尽管此类机构具有较高的承载能力、运行速度和生产效率，能较好地满足现实要求，但针对特殊形式的往复运动规律时，其传动系统复杂、冲击载荷大、传动方式缺乏柔性，难以适应产品多样性的要求[2-3]。

非圆齿轮兼有凸轮及齿轮两者的优点：既能实现凸轮的变速传动又易于控制，既能实现齿轮的高效传动又能保持动载平衡，是一种集成化的机械元件[4-6]。非圆齿轮传递效率高，接近于圆形齿轮，远高于其他的变速比传动机构[7-9]。差动轮系通过调节两个输入的转速差来实现输出齿轮的往复转动。因此，将非圆齿轮与差动轮系组合的结构不仅具备传统往复机构高速、高效的优点，而且能简洁有效地实现需要的往复转动[10-13]，是目前传动领域的研究热点。

孙以涛等[14]提出一种非圆齿轮和差动轮系组合的机构实现往复摆动，但需要两个伺服电机作为输入来实现变速传动。陈建能等[15]提出一种非圆齿轮行星轮系机构实现往复直线运动，并将其应用到引纬机构，但该机构因由两级非圆齿轮行星轮系、一级圆柱齿轮定轴轮系和一级圆锥齿轮定轴轮系组成而结构相对复杂。贵新成等[16]提出一种新型机械无级变速器，通过非圆齿轮和差动机构组合来实现无级变速，但它不能实现往复运动。……