[發明專利]齒輪構造方法和數字設備

在審

• 申請號: 201310479015.6
• 申請日: 2013-10-14
• 公開（公告）號: CN104565285A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 郝廣鑫;胡永楊
• 申請（專利權）人: 空中客車營運有限公司
• 主分類號: F16H55/08
• 分類號: F16H55/08;G06F17/50
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 田軍鋒;潘煒

1.一種齒輪構造方法，包括如下步驟：

i）設定齒輪參數和XYZ坐標系；

ii）根據所述齒輪參數在XZ平面中建立與目標齒的齒廓的漸開線相關的第一曲線（1），以及在YZ平面中建立與所述目標齒的齒廓的漸開線相關的第二曲線（2）；

iii）將所述第一曲線（1）和所述第二曲線（2）結合形成第三曲線（3）并且將所述第三曲線（3）投影到XY平面以得到所述目標齒的漸開線（4）；以及

iv）利用所述漸開線（4）構造所述目標齒的齒廓并形成整個齒輪的實體模型。

2.如權利要求1所述的齒輪構造方法，其中在所述ii）步驟中，通過將垂直于XY平面的基準直線（L）沿X方向偏移得到所述第一曲線（1），其中沿X方向的偏移量是：x=rb×sin(t×π)-rb×cos(t×π)×(t×π)，并且

通過將所述基準直線（L）沿Y方向偏移得到所述第二曲線（2），其中沿Y方向的偏移量是：y=rb×cos(t×π)+rb×sin(t×π)×(t×π)，

其中，在上述公式中，rb=(m×z/2)×cosα，其中z為齒數，m為模數，α為壓力角，t為變量。

3.如權利要求1所述的齒輪構造方法，其中在所述iii）步驟中，所述第一曲線（1）和所述第二曲線（2）結合形成所述第三曲線（3）以使得：假定垂直于Z軸的任意假想平面與所述第一曲線（1）的交點為第一點、與所述第二曲線（2）的交點為第二點以及與所述第三曲線（3）的交點為第三點，則所述第三點的X坐標等于所述第一點的X坐標且所述第三點的Y坐標等于所述第二點的Y坐標。

4.如權利要求1所述的齒輪構造方法，其中在所述iv）步驟中，利用所述漸開線（4）以及齒輪的齒頂圓（rk）和齒根圓（rf）建立所述目標齒的齒廓。

5.如權利要求4所述的齒輪構造方法，其中在所述iv）步驟中，利用所述目標齒的齒廓形成所述齒輪的截面輪廓，并且通過對所述齒輪的截面輪廓沿直線或螺旋線放樣而形成所述齒輪的實體模型。

6.如權利要求1-5中任一項所述的齒輪構造方法，進一步包括步驟v）：將形成的齒輪的實體模型輸出以用于仿真分析作業或實際加工作業。

7.如權利要求1-5中任一項所述的齒輪構造方法，其中所述齒輪構造方法通過Pro/Engineer、UG或者CATIA來實施。

8.如權利要求1-5中任一項所述的齒輪構造方法，其中所述齒輪構造方法在數字設備中實施，所述數字設備包括數字計算設備、數字仿真設備和數字加工設備中的至少一個。

9.一種數字設備，包括：

參數輸入部（100），所述參數輸入部（100）用于輸入齒輪參數；

第一曲線形成部（200），所述第一曲線形成部（200）根據所述齒輪參數在XZ平面中建立與目標齒的齒廓的漸開線相關的第一曲線（1）；

第二曲線形成部（300），所述第二曲線形成部（300）根據所述齒輪參數在YZ平面中建立與所述目標齒的齒廓的漸開線相關的第二曲線（2）；

第三曲線形成部（400），所述第三曲線形成部（400）將所述第一曲線（1）和所述第二曲線（2）結合以形成第三曲線（3）；

漸開線形成部（500），所述漸開線形成部（500）將所述第三曲線（3）投影到XY平面以得到所述目標齒的漸開線（4）；以及

齒輪模型構造部（1000），所述齒輪模型構造部（1000）根據所述目標齒的漸開線（4）生成齒輪模型。

10.如權利要求9所述的數字設備，其中在所述第一曲線形成部（200）中，通過將垂直于XY平面的基準直線（L）沿X方向偏移得到所述第一曲線（1），其中沿X方向的偏移量是：x=rb×sin(t×π)-rb×cos(t×π)×(t×π)，在上述公式中，rb=(m×z/2)×cosα，其中z為齒數，m為模數，α為壓力角，t為變量。

11.如權利要求9所述的數字設備，其中在所述第二曲線形成部（300）中，通過將垂直于XY平面的基準直線（L）沿Y方向偏移得到所述第二曲線（2），其中沿Y方向的偏移量是：y=rb×cos(t×π)+rb×sin(t×π)×(t×π)，在上述公式中，rb=(m×z/2)×cosα，其中z為齒數，m為模數，α為壓力角，t為變量。