摘 要:  在深入研究擺線針輪行星傳動理論的基礎(chǔ)上，分析了輸出機(jī)構(gòu)的柱銷( 柱銷套) 作用于擺線輪上的力，運用UG建模功能及機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿真分析(ADAMS) 虛擬樣機(jī)技術(shù)，對擺線針輪行星減速器樣機(jī)進(jìn)行動力學(xué)仿真&得到了柱銷( 柱銷套) 作用于擺線輪上力的曲線，分析了柱銷( 柱銷套) 對擺線輪的最大作用力及減小作用力的方法，為后續(xù)的擺線針輪行星減速器的設(shè)計研究奠定基礎(chǔ).
        關(guān)鍵詞: 擺線輪 柱銷 動力學(xué)仿真  ADAMS

        擺線傳動由于結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕。傳動比范圍大，傳動效率高，傳動平穩(wěn)可靠，使用壽命長等特點，在冶金，礦山，石油，化工，船舶，輕工，食品，紡織，印染，制藥，橡膠，塑料，起重運輸以及軍工等部門得到廣泛的應(yīng)用.
        擺線輪主要承受+種載荷: "針齒作用在擺線輪上的力，#柱銷D柱銷套F作用在擺線輪上的力，$轉(zhuǎn)臂軸承作用在擺線輪上的合力&柱銷式輸出機(jī)構(gòu)是擺線針輪行星減速器常用的輸出機(jī)構(gòu)，柱銷直接影響著擺線針輪行星減速器的傳動平穩(wěn)性&在以往的研究中主要著眼于針齒作用在擺線輪上的力，而本文以一個小功率的擺線針輪行星減速器虛擬樣機(jī)為基礎(chǔ)，利用 UG進(jìn)行擺線輪參數(shù)化建模，利用 XIX:" 進(jìn)行擺線輪的動力學(xué)分析，得到柱銷( 柱銷套) 質(zhì)心位移曲線以及柱銷作用在擺線輪上力的曲線.
 1   輸出機(jī)構(gòu)柱銷作用于擺線輪上力的計算
       擺線針輪行星減速器柱銷式輸出機(jī)構(gòu)是利用柱銷和柱銷套將擺線輪與輸出軸連接起來的輸出機(jī)構(gòu)，簡稱 7 機(jī)構(gòu)&如圖$所示，當(dāng)擺線輪順時針方向轉(zhuǎn)動時，即 7 機(jī)構(gòu)逆時針方向作用于擺線輪上一個阻力矩 I;&此時，! 軸右邊的柱銷孔與柱銷套有離開的趨勢; 而在! 軸左邊的柱銷孔與柱銷套接觸而受力&各柱銷套對擺線輪的作用力為 5$%5T# 5&&其方向為接觸點的公法線方向，即平行于偏心距 N;NM的方向&在力 5&的作用力下接觸變形，而使 4 機(jī)構(gòu)的圓盤相對于擺線輪
        
           
            
 
2    擺線針輪行星減速器的建模及動力學(xué)仿真
2.1  基于UG的擺線傳動參數(shù)化建模
       本文主要對在運動過程中的柱銷( 柱銷套) 對擺線輪作用力進(jìn)行分析，故將雙偏心對稱布置的擺線傳動結(jié)構(gòu)簡化為一片擺線輪傳動的模型，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡化&去掉箱體%間隔套等部件，僅保留含有偏心套,軸承,擺線輪,針齒銷,針齒套,柱銷套的擺線輪機(jī)構(gòu).
       對于擺線針輪行星減速器的建模，其難點在于擺線輪齒廓曲線的建立，筆者利用 UG的"expression"(來 創(chuàng) 建擺線修形齒廓的曲線 方 程 ，利 用"lawcure"(來實現(xiàn)擺線輪齒廓曲線的建立&裝配完成后進(jìn)行干涉檢查，以確認(rèn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性&最后的模型如圖2所示。
                  

 2.2  擺線針輪行星減速器的動力學(xué)仿真
        將用 UG 裝配好的擺線針輪行星減速器樣機(jī)模型以 E5C5N6?1H 格式導(dǎo)出，再導(dǎo)入 XIX:" 進(jìn)行動力學(xué)分析&由于在格式轉(zhuǎn)換過程中，裝配圖的零件的名稱信息會丟失，XIX:" 軟件會按照已有的命名規(guī)則將零件統(tǒng)一重新命名&為了運動分析的方便，在將模型導(dǎo)入到XIX:" 后，就要對所有的零件進(jìn)行重新命名，并設(shè)置材料屬性%顏色等信息，將單位設(shè)置為 ::q"&為進(jìn)一步簡化模型，忽略偏心套與軸承間的相對運動，將軸承與偏心套進(jìn)行合并，作為一個部件&添加運動副如下.
            (1)對所有的針齒銷添加固定副&T
            (2) 在針齒銷與針齒套之間添加旋轉(zhuǎn)副&+) 在擺線輪與針齒套之間添加擺線輪相對于針齒
                 套的體對體實體接觸&
            (3) 在擺線輪與針齒套之間添加擺線輪相對于針齒套的體對體實體接觸

 2.3    結(jié)果與分析
          對擺線針輪行星減速器模型進(jìn)行仿真，通過仿真得到所有零部件的運動曲線&柱銷( 柱銷套)質(zhì)心在 - 和 ! 方向的位移曲線分別如圖’和圖Q所示D 任選一柱銷套為例 F &圖U為柱銷( 柱銷套) 質(zhì)心位移曲線&
          以柱銷孔所在圓的圓心為原點，由圖’和圖Q可知，柱銷( 柱銷套) 的質(zhì)心均在-%! 方向上作最大值為’Q和最小值為 & ’Q的往復(fù)位移運動&柱銷( 柱銷套) 在%P ’N 內(nèi)往復(fù)運動約’P TQ次，這與擺線輪轉(zhuǎn)’P T’轉(zhuǎn)(%P ’ r’T %%% - +U% - $$) 一致&由圖U可知柱銷( 柱銷套) 的質(zhì)心
作最大值為UQ和最小值為Q,的往復(fù)位移運動&所以圖’%圖Q%圖U可知柱銷( 柱銷套) 的位移與實際情況符合。     柱銷( 柱銷套) 分別作用于擺線輪上在-%! 方 向 上 力 的 曲線，如圖,和圖)所示&柱銷( 柱銷套) 作用于擺線輪上力的曲線如圖所示   由圖,和圖)可知柱銷( 柱銷套) 作用于擺線輪上在 -%! 方向上 的 力 呈 周 期 性 變化&圖$%中實線是柱銷( 柱銷套) 作用于擺線輪上力的曲線( 圖() 的局部放大圖，虛線是柱銷套質(zhì)心位移曲線( 圖U) 的局部放大圖&由圖$%可知柱銷( 柱銷套) 作用于擺線輪上的力呈周期性變化&由圖(可知柱銷作用于擺線輪上的力在啟動瞬間較大，之后迅速進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，且啟動瞬間的嚙合作用力約為正常運動過程的兩倍&穩(wěn)定后柱銷( 柱銷套) 作用于擺線輪上的力最大為QQUP U, #，而通過式(Q) 計算得到的最大作用力為’,+P ($ #&由于零件制造和裝配誤差的影響，柱銷套與柱銷孔不一定都同時接觸，而式(Q) 對這些因素考慮不足，所以通過仿真求得的最大作用力大于式(Q) 所求&這說明零件制造誤差和裝配誤差對柱銷( 柱銷套) 作用于擺線輪的力影響比較大，為了減小柱銷( 柱銷套) 對擺線輪的作用力，提高擺線輪的性能，要減小零件制造誤差和避免裝配誤差.
     
 3    結(jié)論
       筆者在深入研究擺線針輪行星傳動理論的基礎(chǔ)上，分析了輸出機(jī)構(gòu)的柱銷( 柱銷套) 作用于擺線輪上的力&以一個小功率的擺線針輪行星減速器虛擬樣機(jī)為 基礎(chǔ) ，利 用 c< 進(jìn) 行 擺線 輪 參 數(shù) 化建 模 ，利 用XIX:" 進(jìn)行擺線輪的動力學(xué)仿真分析，得到柱銷( 柱銷套) 作用在擺線輪上力的曲線&分析了試驗結(jié)果，提出減小柱銷( 柱銷套) 對擺線輪作用力的方法，為擺線針輪行星減速器性能的進(jìn)一步改善提供了理論依據(jù).