次摆线滚轮齿条传动啮合副力学性能研究

面向机器人移动系统对高精度、高速及大行程传动装置的需求,针对次摆线滚轮齿条传动啮合力及接触应力进行了综合研究。首先,考虑多齿啮合的静不定问题,建立了啮合副力学模型,根据啮合副变形协调条件和滚轮力矩平衡条件,结合齿廓压力角分析,推导出啮合力公式,并分析了啮合力的变化规律及啮合滚柱间的载荷分配;其次,基于弹性力学赫兹理论,结合啮合点处齿形曲率分析,给出了啮合副接触应力公式,并分析了接触应力的变化规律;最后,结合算例,建立了啮合副有限元模型,通过滚柱与次摆线齿啮合过程的有限元仿真,验证了啮合副力学建模方法与分析结果的合理性。