钟形谐波齿轮平面啮合的几何条件及杯底应力分析

Abstract

为实现齿轮齿圈的径向平面变形和齿廓间的平面啮合，依据圆柱壳理论的几何方程，提出钟形筒体与齿圈连接处的变形条件；建立参数化钟形柔轮壳体接触模型，迭代求解实现齿圈平面变形的钟形曲线的几何条件，即齿圈中面半径和钟形曲线半径比值与钟形曲线中心角的关系，并用五次样条曲线拟合表达。求解满足齿圈平面变形时筒体和杯底连接处的变形条件，并依据圆形薄板理论提出杯底变形及应力的计算方法。研究发现，从动轴半径大于0.65倍杯底半径时，钟形柔轮杯底应力随从动轴半径的增加呈指数级增大；但实现齿圈平面变形的钟形曲线几何条件与从动轴半径无关