摆线针轮行星传动中外摆线针轮行星齿轮轮设计加工[外文翻译].doc

附件C：译文

摆线针轮行星传动中外摆线针轮行星齿轮轮设计加工
Ta-Shi Lai

摘要：本文研究了用数学模型及其设计过程去设计摆线针轮传动中的外摆线针轮行星齿轮，以上的研究基于坐标系的变换、包络原理和由啮合方程派生处的共轭曲面原理，并通过等距曲线原理获得刀具的路线，另外，一个程序被用于解决啮合方程和共轭曲面的问题，因此，我们可以获得外摆线的轮廓。然后，借助这些数据，利用AutoCAD和Pro/E分别建立外摆线行星齿轮的二维图和实体模型。CAD的数据被用于线切割的加工，并用加工好的零件去演示设计过程和制造是可行的。此设计方法和制造理论适合于工业领域的计算机辅助设计和制造。

关键词：CAD，摆线针轮驱动，线性设计，实体模型

1介绍
由于与行星传动相比，摆线针轮行星传动具有结构紧凑、质量轻和传动效率高，以及在某单一方面较好的机械方面优势，所以从从20世纪30年代至目前其应用普遍。摆线针轮行星传动被广泛的应用于以速度、扭矩转换、精确啮合为目的的工业领域，因为在这些方面在某独立情况下需要高效率、高速度和紧凑的结构。然而，由于加工的变更使得摆线针轮行星传动存在啮合间隙，这将减少其稳定性和内在的噪音与振动,尤其在高速度传动时。如果想制造一个理想的尺寸下摆线针轮驱动，则不容许啮合存在间隙，所以在摆线针轮的机械加工中，制造精度是非常重要的因素。摆线轮驱动，外摆线针轮行星齿轮的一个关键部分是其具有复杂形状的表面，需要用诸如EMD、CNC特种加工或者其他的现代制造理论才能实现。此外，解决一个复杂的问题的最好的方法是运用强大的信息的工具和先进的技术。本项研究的成果即是基于几何学和计算机辅助设和制造这样的方法。
在齿轮的设计和展成法齿轮加工原理，以及齿轮啮合原理和共轭面的产生中最重要的的概念就是共轭面，在这些中的共轭原理都已经被研究过了。包络原理也已经应用于齿轮传动或啮合的原理中。Litvin和Feng两人采用采用微分几何生成摆线针齿轮的共轭曲面；Sung和Tai两人研究了长幅摆线齿轮和摆线锥齿轮的重合度；Liang和Liu二人研究了摆线针齿轮长短辐圆外旋轮线的数学模型与根切分析。本报告提供了外摆线针轮行星传动的设计和制造过程。接下来，我们会确定摆线针轮的的拓扑结构和建立坐标系及坐标变换矩阵。然后，基于基本的齿轮传动学、坐标转换、包络理论和共轭曲面原理导出啮合方程式。另外，节圆上齿距相等规律也被用来获取加工刀具的路线。使用计算机辅助设计构建和设计出实体模型后生成外摆线轮行星齿轮传的二维图纸。最终，设计中的数据被用于线切割和零件的加工。