非圆齿轮往复摆动机构反求设计及运动分析

摘要

为了实现往复摆动运动,利用非圆齿轮构建W-W型行星轮系。首先,根据速度矢量图分析得出两对齿轮副啮合点之间的相对位置变化是产生往复摆动的原因,提出将一对非圆齿轮副特殊化为圆柱齿轮副来简化机构设计的方法;其次,根据预先设定的输出摆角运动规律反求非圆齿轮的节曲线,在此基础上模拟范成加工过程进行齿轮构型,得到非圆齿轮的三维模型;最后,将非圆齿轮、圆柱齿轮、机架装配后进行运动学仿真,将仿真得到的输出响应与理论值进行对比。仿真测试输出的角位移、角速度响应与理论分析保持了较好的一致性,表明使用这种反求设计方法构建往复摆动机构是可行的。