根据微分几何和齿轮啮合原理,由针齿及给定的运动,建立了少齿差行星传动的啮合方程及齿廓的通用方程;推导了摆线针轮行星传动的正确啮合条件、啮合线、重合度和啮合端点的计算公式;详细研究了针轮与行星轮为正、负一齿差、二齿差、三齿差等典型少齿差行星传动的共轭啮合理论.提出了形成内摆线和外摆线的通用方法—包络法.同时,给出了摆线针轮行星传动的正确啮合条件,并讨论了啮合线和重合度.研究结果对于摆线针轮行星传动的设计,加工具有重要意义,并对其他少齿差行星传动的啮合理论研究具有参考价值.

以摆线针轮减速器为研究对象,利用赫兹接触理论计算摆线轮和针轮的齿面接触强度,并验证是否满足强度要求。基于摆线针轮传动原理,合理地建立摆线轮与针轮的有限元模型,对所建模型进行摆线轮和针轮的动态接触分析。通过计算不同转矩下的接触应力最大值并与极限应力作对比,得出有限元模型能承受的最大转矩。分析表明,基于有限元法进行的摆线轮与针轮的动态接触分析符合实际传动过程中摆线轮的受力与变形情况,对摆线轮的设计优化及摆线针轮传动特性的研究有一定的参考价值。