摘 要：非圆齿轮系马达性能优越，具有广泛的潜在应用。非圆齿轮行星轮系是非圆齿轮系马达的核心传动机构，因此，研究和优化其齿廓曲线的设计计算方法，对非圆齿轮系马达的设计理论的发展具有重要意义。基于共轭啮合算法，提出了一种齿廓曲线的优化设计计算方法，该算法利用对预存数据的插值计算取代现有算法中的微分方程的数值求解计算，极大地减少了数据运算量，提高了设计计算的效率。利用运动仿真和齿轮传动试验，对所提出的算法进行了验证。
关键词：非圆齿轮；齿廓曲线；插值计算；优化算法
DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2022.07.037
基金项目：国家大学生创新创业训练计划项目（202010460056）；河南理工大学教育教学改革研究与实践项目（2019JG064）
中图分类号：TP301.6 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2022）07-0151-05
Study on Optimal Design Calculation Method of Tooth Profile Curve of Noncircular Gear Train
ZHANG Qiuju, SUN Zhijia, YANG Xiyu, WANG Kexiang
(Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454003, China)
Abstract: The non-circular gear train motor has excellent performance and broad potential application. The non-circular gear planetary train is the core transmission mechanism of non-circular gear train motor. Therefore, it is of great significance for the development of the design theory of non-circular gear train motor to study and optimize the design calculation method of the tooth profile curve. Based on the conjugate meshing algorithm, an optimal design calculation method of tooth profile curve is proposed. The algorithm uses the interpolation calculation of pre stored data to replace the numerical solution calculation of differential equations in the existing algorithms. It greatly reduces the amount of data calculation and improves the efficiency of design and calculation. The proposed algorithm is verified by using the motion simulation and gear transmission test.
Keywords: non-circular gear; tooth profile curve; interpolation calculation; optimization algorithm
参考文献：
[1] 华林，郑方焱 . 非圆齿轮研究现状及展望 [J]. 北京工业大学学报，2018，44（7）：969-978.
[2] 李磊，杜长龙，杨善国 . 非圆行星齿轮液压马达的发展及在煤矿机械中的应用展望 [J]. 液压与气动，2007（9）：16-18.
[3] ZHENG F Y，HUA L，HAN X H. The mathematical model and mechanical properties of variable center distance gears based on screw theory [J].Mechanism and Machine Theory，2016，101：116-139.
[4] 刘琴琴，吕刚，邓星桥 . 基于样条插值方法的非圆齿轮节曲线设计缺陷的修正 [J]. 机械传动，2018，42（5）：90-95.
[5] 张健，鲁骏，起雪梅，等 . 非圆齿轮的仿真加工及分析 [J].机械研究与应用，2017，30（6）：103-105.
[6] 张健，饶鹏，郑彬，等 . 非圆齿轮设计及其运动学分析 [J].机械研究与应用，2018，31（2）：38-42.
[7] 魏爽，李殿起，刘光辉 . 非圆行星齿轮液压马达的动力学研究 [J]. 机械传动，2017，41（9）：18-24.
[8] 张芳杰 . 提高船体主板切割精度的方法探讨 [J]. 金属加工（热加工），2016（20）：25-26+29.
[9] 钱一宏 . 线切割加工冲裁凹模的精度保证 [J]. 现代制造技术与装备，2016（3）：78-79+81.
[10] 王中雅，石社轩 . 提高精度的线切割改进工艺 [J]. 煤矿机械，2011，32（6）：131-133.
作者简介：张秋菊（1983—），女，汉族，河南郑州人，助教，硕士，研究方向：计算机应用、教学管理。