张昕 于广滨 亓士远 李建伟

摘 要：为研究摆线针轮齿形参数对啮合刚度的影响，基于Hertz理论构建了摆线针轮传动副的啮合刚度模型，对此模型进行理论计算与啮合仿真分析，从而得到啮合刚度随时间变化的曲线，明确此方法的正确性。并结合提出的可行方法以及改变摆线针轮的重要参数，利用Workbench瞬态动力学分析模块仿真后导入到Matlab软件中，得到针齿半径等重要参数对啮合刚度的影响规律。结果表明：针齿半径对啮合刚度影响较小，而针齿与摆线轮的啮合偏心距对摆线针轮啮合刚度影响较大，在实际工程应用中需着重控制。

关键词：RV减速器;Hertz理论;摆线针轮;偏心距;啮合刚度

DOI：10.15938/j.jhust.2021.03.006

中图分类号： TH132

文献标志码： A

文章编号： 1007-2683（2021）03-0038-07

Influence of Tooth Profile of Cycloidal Pin of RV Reducer

on Meshing Stiffness

ZHANG Xin， YU Guang-bin， QI Shi-yuan， LI Jian-wei

（School of Mechanical and Power Engineering， Harbin University of Science and Technology， Harbin 150080， China）

Abstract：In order to study the influence of the tooth shape parameters of the cycloidal pin on the meshing stiffness， the meshing stiffness model of the cycloidal pinion drive pair is constructed based on Hertz theory. The theoretical calculation and meshing simulation analysis of the model are carried out to obtain the meshing stiffness versus time curve. To clarify the correctness of this method， combined with the proposed feasible method and changing the important parameters of the cycloidal pin wheel， the Workbench transient dynamics module is simulated and imported into Matlab software to obtain the influence of important parameters such as the needle tooth radius on the meshing stiffness. The results show that the pin tooth radius has little effect on the meshing stiffness， and the meshing eccentricity of the pin gear and the cycloidal wheel has a great influence on the meshing pin gear stiffness， which needs to be controlled in practical engineering applications.

Keywords：RV reducer;Hertz theory;cycloidal pin;eccentric distance;meshing stiffness

0 引 言

如今“工业4.0”概念的提出，就意味着人类社会正在向智能化迈进，而用机器人工作代替人工成为智能化社会的代表，所以大力发展机器人的研发与生产就变得尤为重要。在机器人所有的部件中，RV（Rotary Vector）减速器为其核心部件。此种减速器采用渐开线齿轮传动与摆线针轮行星传动相结合的2K—V型传动形式，具体结构如图1所示。此减速器的主要特点为体积小、结构紧凑且传动较大，现在已经广泛的应用于智能机器人、航空航天领域中，用以实现机械运动的准确传递，完成精密复杂的工作。

RV减速器具有两级减速结构，第一级是太阳轮和行星轮之间的变速，称作正齿轮变速。第二级是摆线针轮摆动产生的缓慢旋转变速，称为差动齿轮