[發明專利]基于齒面應力邊棱作用和齒輪歪斜變形的圓柱直齒輪齒向修形方法

有效

• 申請號: 201710412777.2
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號: CN107256300B
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 張瑞亮;王道勇;王鐵;武志斐
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源;武建云

1.一種基于齒面應力邊棱作用和齒輪歪斜變形的圓柱直齒輪齒向修形方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)、基于UG建立齒輪三維模型和齒輪箱整體三維模型；

(2)、利用有限元軟件Workbench分析輪齒彈性變形、齒輪箱受力變形，得到齒輪彈性變形量，軸、軸承和箱體軸孔的受力變形量；

(3)、分析齒輪彈性變形時齒面應力“邊棱作用”；

(4)、分析齒輪由于齒輪箱各組件綜合變形所導致的在齒面法平面內發生的歪斜變形對齒輪應力分布的影響，并得到歪斜變形時的齒面彈性變形量；

(5)、基于“邊棱作用”和齒面法平面歪斜時的彈性變形對齒輪進行齒向修形，具體如下：

由于在法平面內歪斜角度θ_Tz，齒面載荷在靠近聯軸器齒端集中，而另一端齒面只有部分進行接觸，F_β為齒面在法平面內的歪斜度，θ_Tz為歪斜角度；據此情況，首先應該通過修形使其恢復或接近于全齒接觸，所以在齒寬方向采取以F_β為最大修形量，角度為θ_Tz的修形直線對其中一齒面進行修形，以齒向為z軸，平行于齒頂的方向為y軸，b為齒寬，則齒向修形直線的表達式為：

y＝ztanθ_Tz (0≤z≤b) (1)

針對“邊棱作用”對齒輪進行齒端修形，齒端修形以齒端最大變形量為最大修形量C_c，修形長度為b_c＝0.1b，針對齒端變形的齒端修形曲線：

式中，C_o——齒端修形曲線；

z——沿齒寬方向的相對坐標，齒寬兩端點為起點；

將y和C_o進行耦合得到齒向修形總曲線；最大的修形量為F_β+C_c，修形長度為整個齒寬b，結合式(1)、(2)得到齒向綜合曲線：

式中，C_c——僅考慮齒端修形時的最大修形量；

b_c——僅考慮齒端修形時的修形長度。