[發(fā)明專利]一種便于實現(xiàn)參數(shù)化的漸開線直齒錐齒輪變曲率精確修鼓方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210445876.8
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN103034751A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔煥勇;張方友;田希杰
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

1.一種便于實現(xiàn)參數(shù)化的漸開線直齒錐齒輪變曲率精確修鼓方法，包括以下步驟：

（1）調(diào)整三維實體造型工具Solidworks、有限元分析工具ANSYS的坐標系使其一致，利用ANSYS網(wǎng)格劃分技術(shù)提取齒面上具有代表性的節(jié)錐處節(jié)點坐標，并將其導(dǎo)入至Solidworks中畫出齒面上沿齒寬方向的節(jié)錐處的所有節(jié)點；

（2）只對主動齒輪進行修形，被動齒輪不修形；

基于ANSYS/LS-DYNA動態(tài)接觸有限元分析技術(shù)，得到齒輪副輪齒節(jié)錐線上節(jié)點的彈性變形量，在Solidworks中建立未修形主動齒輪模型節(jié)錐處的齒面法向基準面，由變形量沿齒面的法向向輪齒內(nèi)畫出節(jié)錐處所有節(jié)點變形后的位置，并提取節(jié)點坐標；

（3）把步驟（2）中得到的齒面上節(jié)錐處的節(jié)點彈性變形后的坐標導(dǎo)入Matlab中進行非線性擬合，得出主動齒輪輪齒節(jié)錐處法向基準面上的變曲率修鼓曲線方程；

（4）基于標準空間球面漸開線方程，由鼓形齒形成原理結(jié)合在節(jié)錐處擬合出的變曲率修鼓曲線方程推導(dǎo)出修形齒面參數(shù)方程，這同時能為實現(xiàn)變曲率鼓形齒面的參數(shù)化建模提供理論基礎(chǔ)；

（5）根據(jù)修形齒面參數(shù)方程，利用Matlab繪制變曲率鼓形修形齒面，并提取該齒面上點的坐標，保存成格式文件以便導(dǎo)入到Imageware中進行擬合曲面；

（6）把步驟（5）保存的格式文件導(dǎo)入至Imageware中進行反求建立修形齒面，然后再導(dǎo)入Solidworks中完成修形齒輪的三維實體模型的建立；

（7）將完成修形齒輪的三維實體模型轉(zhuǎn)化為數(shù)控代碼導(dǎo)入至數(shù)控機床，直接實現(xiàn)修形直齒錐齒輪產(chǎn)品或模具電極的加工。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便于實現(xiàn)參數(shù)化的漸開線直齒錐齒輪變曲率鼓形修形方法，其特征是，上述步驟（5）中所述的格式文件為.pts格式。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便于實現(xiàn)參數(shù)化的漸開線直齒錐齒輪變曲率鼓形修形方法，其特征是，在上述步驟（6）中對得到的反求建立修形齒面使用高光線法檢測曲面，直到達到曲面要求的光順度和精度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便于實現(xiàn)參數(shù)化的漸開線直齒錐齒輪變曲率鼓形修形方法，其特征是，所述錐齒輪的標準空間球面漸開線方程為：

式中，θ為基錐角；為球面漸開線起始半徑，是變量；φ是變量，可取0-π/3；為滾切面上起始線段與瞬時回轉(zhuǎn)軸之間的夾角，

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4任何之一所述的便于實現(xiàn)參數(shù)化的漸開線直齒錐齒輪變曲率鼓形修形方法，其特征是，所用的三維實體造型工具是Solidworks，有限元分析工具是ANSYS/LS-DYNA，數(shù)學工具是Matlab，反求建模工具是Imageware。