(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111453540.1 (22)申请日 2021.11.30 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正 街174号 (72)发明人 王家序　李俊阳　唐挺　曾星宇　 韩彦峰　肖科　 (74)专利代理 机构 北京海虹嘉诚知识产权代理 有限公司 1 1129 代理人 张子飞 (51)Int.Cl. F16H 57/00(2012.01) F16H 49/00(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 复波式活齿减速器内齿廓设计方法及两级 减速器 (57)摘要 本发明提供的一种复波式活齿减速器内齿 廓设计方法及两级减速器， 针对椭圆凸轮轮廓的 时变节曲线啮合形式， 采用B矩阵运动学法求解 分别求解两级传动的内齿齿廓， 由于啮合矩阵具 有不随共轭曲面形式的改变而变动的唯一性， 因 此， B矩阵的计算与共轭曲面的几何参数无关， 无 论共轭曲面的表达式如何， 都可 以采用同一个B 矩阵进行计算分析， 相比传统基于包络理论的活 齿齿廓设计方法， 简化了计算过程， 提高了设计 效率与设计精度， 降低后续加工的复杂程度， 从 而减少加工成本 。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114110136 A 2022.03.01 CN 114110136 A 1.一种复波式活齿减速器 内齿廓设计方法， 其特征在于： 活齿减速器包括内齿圈、 活齿 组件和椭圆凸轮， 所述活齿组件包括活齿和活齿保持架， 所述活齿在椭圆凸轮的作用下与 内齿圈啮合滚动或 或脱离啮合； 其中所述内齿圈的内齿廓的设计方法包括下列步骤： a.建立坐标系， 包括 以椭圆转动中心为原点O， 凸轮短轴为X轴， 长轴为Y轴建立平面直角坐标系OXY； 以活齿 中心为原点O1， 竖直方向为Y1轴， 水平方向为X1轴建立活齿平面直角坐标系S1{O1X1Y1}； 以椭 圆转动中心为原点O2， 竖直方向为Y2轴， 水平方向为X2轴建立内齿平面直角坐标系S2 {O2X2Y2}， 其中原点O2与原点O重合， 转动前， Y2轴与Y轴重合； b.将活齿 齿廓坐标的径矢r1与法向量 n1变换到内齿坐标系S2中， 则 其中， M21为由活齿坐标系S1到内齿坐标系S2的坐标变 换矩阵， W21为由活齿 坐标系S1到内 齿坐标系 S2的底矢变换矩阵， r2为活齿齿廓坐标在内齿坐标系 S2中的径矢， n2为活齿齿廓坐 标在内齿坐标系S2中的法向量； c.获取啮合矩阵B 表达式为： d.获取共 轭转角 通过公式 求解不同弧长参数s对应的共 轭转角 其中v2(12)为两共轭曲面活齿曲面与内齿曲面在接触点Of处的相对速度； e.将步骤d中的共 轭转角 代入公式(1)， 获取内齿廓。 2.根据权利要求1所述的复波式活齿减速器内齿廓设计方法， 其特 征在于： 步骤c中， 其中， δ为接触点Of法线与Y轴夹角； ω为椭圆凸轮的径向变形量； 为活齿相对于凸轮 长轴的转角； 上述 参数带有上标“′ ”为求导数。 3.根据权利要求2所述的复波式活齿减速器内齿廓设计方法， 其特 征在于： 步骤b中， 设在坐标系S1中， 活齿齿廓坐标的径矢r1与法向量 n1分别为 其中s为活齿的弧长参量； nx为法向量n1在X轴的分量； ny为法向量n1在Y轴的分量； φ为 接触点Of矢径与Y轴夹角；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114110136 A 2坐标系S2中的共轭方程为， 且 4.一种双级复波式活齿减速器， 其特征在于： 包括第一级减速组件和与第一级减速组 件传动配合的第二级减速组件， 所述第一级减速组件和第二级减速组件均为复波式活齿减 速器， 且均采用权利要求1、 2或3的设计方法获得内齿圈的内齿廓。 5.根据权利要求4所述的复波式活齿减速器 内齿廓设计方法， 其特征在于： 所述第 一级 减速组件的椭圆凸轮用于输入动力， 第一级减速组件的内齿圈固定， 第一级减速组件的活 齿保持架与第二级减速组件的活齿保持架刚性传动， 以及， 第一级减速组件的椭圆凸轮与 第二级减速组件的椭圆凸轮刚性传动， 所述第二级减速组件的内齿圈用于 输出动力。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114110136 A 3