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隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，精密機械的應(yīng)用更加廣泛。其伺服機構(gòu)的性能決定了精密機械的傳動精度，特別是往復(fù)工作的機械尤為如此。端面嚙合擺線鋼球行星傳動是利用活動鋼球作為傳動介體的一種新型精密機構(gòu)。它以端面無隙嚙合副實現(xiàn)同軸間的傳動。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，傳動無回差，摩擦小，傳動效率高。在精密測量儀器、機器人及自動生產(chǎn)線等精密機械傳動中具有很好的應(yīng)用前景。對嚙合副的結(jié)構(gòu)、齒形綜合和運動分析。文獻研究了等速輸出機構(gòu)及間隙調(diào)節(jié)機構(gòu)。本研究對受力分析、應(yīng)力計算和接觸應(yīng)力變化等動力學(xué)問題進行強度分析研究。
圖所示為端面嚙合擺線鋼球行星傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，1為輸入軸，2，4，10，11為軸承，8為輸出軸，9為殼體，13為間隙調(diào)節(jié)機構(gòu)。中心盤3左端面加工出波數(shù)為：1、截面為錐形的外擺線封閉槽。行星盤6右端面加工出波數(shù)、截面為錐形的內(nèi)擺線封閉槽。在上面兩槽相交錯的區(qū)域內(nèi)裝有減速鋼球5。其中：z-z-2，鋼球5數(shù)為(z1+z2)/2。構(gòu)件3.6和5組成擺線槽嚙合副，如圖所示。在盤6左端面和盤8右端面均布有相同數(shù)量的并且截面為半月狀的環(huán)形槽。在各對環(huán)形槽交錯的區(qū)域里，各放置一個鋼球7。構(gòu)件6.7和8組成環(huán)形槽嚙合副，如圖所示。主動偏心軸1以等速轉(zhuǎn)動，帶動盤6作行星運動，其上的內(nèi)擺線槽推動鋼球5運動。在盤3上外擺線槽的約束下，鋼球5反推盤6以等角速度轉(zhuǎn)動，經(jīng)等速輸出機構(gòu)由輸出盤8輸出。由于嚙合副結(jié)構(gòu)和間隙調(diào)節(jié)機構(gòu)的作用，該鋼球傳動可實現(xiàn)無回差傳動。
為研究方便，分析中不考慮摩擦。根據(jù)該傳動的結(jié)構(gòu)和傳動原理，擺線槽嚙合副為多齒嚙合并且每個鋼球均為四點接觸的空間受力狀態(tài)。在初始狀態(tài)，由于間隙調(diào)節(jié)機構(gòu)預(yù)緊力的作用，全部鋼球各點的法向作用力No相等。而在傳動過程中，如圖所示，其中半數(shù)鋼球A,B兩點為傳力接觸，其法向作用力為N，另兩點A,B為非傳力接觸，其法向作用力為零。而另半數(shù)鋼球A,B兩點為傳力接觸，另兩點A,B為非傳力接觸，因此各鋼球5對盤6的作用力分別為NZ利用轉(zhuǎn)化機構(gòu)法，盤6和盤3的運動分別轉(zhuǎn)化為相對固定偏心軸1的定軸轉(zhuǎn)動，圖所示為擺線槽嚙合副受力情況。
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