3自由度球齿轮建模与啮合分析
Modeling and Meshing Analysis of 3-DOF Spherical Gear
- 机械传动 2021年45卷第2期 页码：124-128
- 作者机构：
1.长春理工大学 机电工程学院， 吉林 长春 130022
2.中国兵器工业集团第55研究所 数字化制造研究室， 吉林 长春 130000
- 作者简介：
张澧桐（1985— ），男，吉林长春人，博士，讲师，主要研究方向为机械传动技术。
王佰超（1980— ），男，吉林长春人，博士，副教授，主要研究方向为复杂曲面成形理论、技术与装备。
- 基金信息：吉林省科技发展计划项目(20180101325JC┫吉林省教育厅“十三五”科学技术项目┣JJKH20190562KJ)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.02.019
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张澧桐,路先亭,张大舜等.3自由度球齿轮建模与啮合分析[J].机械传动,2021,45(02):124-128.
Zhang Litong,Lu Xianting,Zhang Dashun,et al.Modeling and Meshing Analysis of 3-DOF Spherical Gear[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(02):124-128.
张澧桐,路先亭,张大舜等.3自由度球齿轮建模与啮合分析[J].机械传动,2021,45(02):124-128. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.02.019.
Zhang Litong,Lu Xianting,Zhang Dashun,et al.Modeling and Meshing Analysis of 3-DOF Spherical Gear[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(02):124-128. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.02.019.
摘要
提出一种3自由度球齿轮，轮齿齿面由渐开线环形齿面和半球型锥齿轮弧形齿面组合而成，可实现无原理误差传动。基于渐开线成形原理和坐标变换理论，推导了环形齿和弧形齿齿廓曲面方程;根据齿轮啮合原理与运动分析，得到弧形齿面的共轭齿面。利用计算机得到仿真齿面以及球齿轮三维实体模型，验证了齿面方程的正确性。该研究为3自由度球齿轮机构的运动学和动力学分析提供了依据。
Abstract
The 3-DOF spherical gear is proposed and its tooth surface is composed of involute ring tooth surface and semi-spherical bevel tooth surface， the error-free transmission can be realized. Based on the involute forming principle and the coordinate transformation theory， the curved surface equations of annular tooth and arc tooth are derived. According to the meshing principle and motion analysis， the conjugate tooth surface of the arc tooth surface is obtained. The simulation tooth surface and 3D model of 3-DOF spherical gear are obtained by computer， the correctness of tooth surface equation is verified. The basis for the kinematics and dynamics analysis of the 3-dof spherical gear mechanism is provided.
关键词
3自由度球齿轮齿面方程啮合原理
Keywords
3-DOFSpherical gearTooth surface equationMeshing principle
references
LIU Z Q，LI G X，LI H M.Research on cone tooth spherical gear transmission of robot flexible joint［C］.Proceedings of the ASME Mechanisms Conference on Gears.Robot and Mechanism Design，September 16-19，1990，Chicago，US.New York：ASME，1990：56-60.
秦虎，朱小浩，张有兵，等.球齿轮研究发展综述［J］.现代制造工程，2008（9）：128-131.
QIN Hu，ZHU Xiaohao，ZHANG Youbing，et al.A review of the research and development of spherical gear［J］.Modern Manufacturing Engineering，2008（9）：128-131.
YANG S C，CHEN C K，LI K Y.A geometric model of a spherical gear with a double degree of freedom［J］.Journal of Materials Processing Technology，2001，123（2）：219-224.
潘存云.球齿轮传动原理与加工方法研究［D］.长沙：国防科学技术大学，2002：8-13.
PAN Cunyun.Research on theory of spherical gear and it's machining［D］.Changsha：National University of Defense Technology，2002：8-13.
潘存云，温熙森.球齿轮行星传动结构型式与驱动机构分析［J］.国防科技大学学报，2004，26（3）：93-98.
PAN Cunyun，WEN Xisen.Planetary transmission type of spherical gear and its driving mechanisms［J］.Journal of National University of Defense Technology，2004，26（3）：93-98.
李婷.渐开线环形齿球齿轮传动理论研究［D］.长沙：国防科学技术大学，2009：17-37.
LI Ting.Research on transmission theory of spherical gear with ring-involute tooth［D］.Changsha：National University of Defense Technology，2009：17-37.
LAI C H，YANG H C.Theoretical investigation of a planar rack cutter with variable diametral pitch［J］.Arabian Journal for Science & Engineering，2016，41（5）：1585-1594.
周锋.一种二自由度球型手腕的设计及控制分析［J］.中国医疗器械杂志，2017，41（5）：334-337.
ZHOU Feng.Design and control analysis of 2-DOF spherical wrist［J］.Chinese Journal of Medical Instrumentation，2017，41（5）：334-337.
高兴华，刘洋，杨泽，等.渐开线离散球齿轮齿面接触分析［J］.机械传动，2017，41（4）：44-47.
GAO Xinghua，LIU Yang，YANG Ze，et al.Tooth contact analysis of discrete involute spherical gear［J］.Journal of Mechanical Transmission，2017，41（4）：44-47.
潘存云，温熙森.渐开线环形齿球齿轮传动原理与运动分析［J］.机械工程学报，2005（5）：1-9.
PAN Cunyun，WEN Xisen.Research on transmission prin-ciple and kinematic analysis for involute spherical gear［J］.Chinese Journal of Mechanical Engineering，2005（5）：1-9.
FUENTES-AZNAR A，GONZALEZ-PEREZ I.Mathematical definition and computerized modeling of spherical involute and octoidal bevel gears generated by crown gear［J］.Mechanism and Machine Theory，2016，106：94-114.
孙婷婷，杨永强，郭明华.选区激光熔化316L不锈钢粉末形貌分析［J］.激光杂志，2009，30（5）：68-70.
SUN Tingting，YANG Yongqiang，GUO Minghua.Analysis of the morphology of 316L stainless part formed by selective laser melting［J］.Laser Journal，2009，30（5）：68-70.
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