1.一种平行轴凸凹圆弧截面内啮合线齿轮机构构建方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一,建立内啮合平行轴线齿轮坐标系,首先建立夹具坐标系S0和Sp,建立分别与主、从动轮固连的坐标系S1和S2,在啮合的初始时刻,S1和S2分别与S0和Sp重合,主、从动轮分别以角速度ω1、ω2绕Z0、Zp轴匀速运动,其转向相同,经过t步长,转动角度为θ1和θ2,线齿轮中心距为l;
步骤二,建立主动轮和从动轮轮齿接触线,主动轮轮齿接触线为圆柱螺旋线,根据主动轮轮齿接触线以及空间曲线共轭啮合理论得出内啮合形式的从动轮轮齿接触线,在与主动轮固联的坐标系S1中,主动轮轮齿接触线参数方程为式中:m—主动轮轮齿接触线的螺旋半径
n—为节距系数
t—圆柱螺旋线的变参数
i1,j1,k1—坐标系S1的基矢量;
所述从动轮轮齿接触线参数方程在与从动轮固联的坐标系S2中,表示为式中:i2,j2,k2—坐标系S2的基矢量
l—线齿轮中心距;
步骤三,根据主动轮和从动轮轮齿接触线和齿廓形状求解主、从动轮齿廓中心线;
步骤四,构建圆弧截面齿廓方程;
步骤五,建立主、从动轮齿面。
2.根据权利要求1所述的一种平行轴凸凹圆弧截面内啮合线齿轮机构构建方法,其特征在于:步骤三中主动轮齿廓为圆弧,根据主动轮轮齿接触线和齿廓形状,求解主动轮齿廓中心线,其参数方程在S1可表示为式中:r1—为主动轮轮齿半径;γ—为压力角;x1(t)、y1(t)、z1(t)为坐标系S1下主动齿轮齿面接触点坐标。
3.根据权利要求1所述的一种平行轴凸凹圆弧截面内啮合线齿轮机构构建方法,其特征在于:步骤三中根据从动轮轮齿接触线和正反转工作齿廓,求解从动轮正反转工作齿廓中心线,从动轮齿廓由两段相同半径的圆弧组成,其中圆弧a是正转工作齿廓,b是反转工作齿廓,正反转工作齿廓关于主动圆弧圆心对称,其参数方程分别表示为r1—为主动轮轮齿半径;r2—为从动轮轮齿半径;x2(t)、y2(t)、z2(t)为坐标系S2下从动齿轮齿面接触点坐标。
4.根据权利要求2所述的一种平行轴凸凹圆弧截面内啮合线齿轮机构构建方法,其特征在于:步骤四中主动轮齿廓的参数方程可表示为式中:r1—为主动轮轮齿半径;μ1—为主动轮齿廓方程的变参数;μs、μe为主动齿轮截面参数μ1的变化范围。
5.根据权利要求3所述的一种平行轴凸凹圆弧截面内啮合线齿轮机构构建方法,其特征在于:步骤四中从动轮正反转工作齿廓的参数方程可分别表示为式中:r2—为从动轮轮齿半径;μ2—为从动轮正转工作齿廓方程的变参数;μ3—为从动轮反转工作齿廓方程的变参数;μfs、μfe为正转时从动齿轮截面参数μ2的变化范围;μrs、μre为反转时从动齿轮截面参数μ3的变化范围。
6.根据权利要求4所述的一种平行轴凸凹圆弧截面内啮合线齿轮机构构建方法,其特征在于:步骤五中,主动轮齿廓中心线的所有点作为主动轮齿廓的原点,可得到主动轮齿面方程,
7.根据权利要求5所述的一种平行轴凸凹圆弧截面内啮合线齿轮机构构建方法,其特征在于:步骤五中,从动轮齿廓中心线的所有点作为从动轮正反转工作齿廓的原点,联合从动轮正反转齿廓中心线和齿廓方程可得到转齿面方程,从动轮正转工作齿面方程为:联合从动轮反转工作齿廓中心线和齿廓方程,可得到从动轮反转工作齿面方程为: