基于缩放因子的谐波传动齿廓设计与特性分析

以近似齿条法为齿廓设计方法,基于运动轨迹映射与共轭方程,提出基于变缩放因子的谐波传动映射齿廓设计方法。对考虑变缩放因子的谐波传动映射齿廓方程进行了推导,分析了柔轮凸齿廓和刚轮凸齿廓在运动过程中始终连续相切的原理,研究了缩放因子对齿廓啮合区间、啮合侧隙等啮合特性的影响。结果表明:齿廓设计时缩放因子应取小于0.5,以保证柔轮齿厚大于刚轮齿厚,增加谐波传动过程中柔轮齿的强度;随着缩放因子的增加,柔轮凸齿廓与刚轮凸齿廓啮合区间减小,柔轮凸齿廓与刚轮凹齿廓的啮合区间增大,柔轮凹齿廓与刚轮凸齿廓啮合区间减小,两点啮合区间先减小后增大,空白啮合先快速增大,再缓慢减小,缩放因子取0.4时,综合啮合区间最大;随着缩放因子的增大,柔轮凸齿廓与刚轮凹齿廓的侧隙先增大再减小,柔轮凹齿廓与刚轮凸齿廓的侧隙逐渐增大,柔轮凸齿廓与刚轮凸齿廓的侧隙呈线性增大,缩放因子取0.4时,综合啮合侧隙最小。