[發明專利]一種尼曼蝸輪的點接觸修形方法

有效

• 申請號: 201710727598.8
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107269801B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 吳海兵;許兆美;孫全平;陳前亮
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: F16H55/22
• 分類號: F16H55/22;F16H55/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;韓賽

1.一種尼曼蝸輪的點接觸修形方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、在三維軟件中建立未修形尼曼蝸輪的原始精確模型；

S2、將S1中的蝸輪齒面上取出口區中心作為修形基準點，獲得該點坐標以及該點處齒面的法向量；

S3、過S2中的出口區中心點建立蝸輪齒面的切平面，并在該平面上建立坐標系；

S4、將蝸輪齒面上的點投影到S3建立的切平面上，獲得投影點在切平面坐標系中的坐標；

S5、將S4中的投影點坐標代入修形量方程，獲得齒面上被投影點的修形量；

S6、將S1中的蝸輪齒面上的點沿著該點處齒面法向量向輪齒內部偏移，偏移距離為S5中的修形量；

S7、將S6中偏移后的點高次擬合成光順面，即為修形后的齒面；

S8、在三維軟件中對S7中的修形齒面與原始不修形齒面進行偏差比較，如果斑點符合要求，則修形結束，否則調整S5中的修形量方程中的系數，重復S5到S8。

2.根據權利要求1所述的一種尼曼蝸輪的點接觸修形方法，其特征在于：S2還包括以下步驟：

S201、在三維軟件中，取距離蝸輪出口端面1/4齒寬處并且一半齒高處的點，作為齒面出口區的中心；

S202、獲得齒面出口區的中心的坐標與該點處指向齒槽方向的齒面法向量。

3.根據權利要求2所述的一種尼曼蝸輪的點接觸修形方法，其特征在于：S3中，坐標系原點為出口區中心點，坐標系+X軸方向為齒長方向，+Y軸方向為齒高方向，蝸輪齒面上入口區向出口區的方向是模型全局坐標系的-Y軸，將其單位向量投影到出口區中心切平面上，得到出口區中心切平面坐標系的+X軸單位向量，出口區中心處單位法向量與出口區中心切平面坐標系+X軸單位向量進行叉乘計算，得到出口區中心切平面坐標系的+Y軸單位向量。

4.根據權利要求3所述的一種尼曼蝸輪的點接觸修形方法，其特征在于：S4中，蝸輪齒面的未修形原始點坐標通過蝸輪蝸桿嚙合方程迭代求出，再將原始點投影到中心切平面上得到投影點的坐標方程為：

式中：x_proj、y_proj是點投影后在中心切平面坐標系下的坐標，x、y、z是點投影前的坐標，xc、yc、zc是齒面中心的坐標，ix、jx、kx是中心切平面坐標系X軸的單位向量，iy、jy、ky是中心切平面坐標系Y軸的單位向量。

5.根據權利要求4所述的一種尼曼蝸輪的點接觸修形方法，其特征在于：S5還包括如下步驟：

S501、根據齒輪副輕載彈性變形量以及滾檢斑點染色劑顆粒直徑設定蝸桿副接觸判斷距離；

S502、計算蝸輪出口區齒長方向的長度；

S503、計算修形量方程的系數；

S504、計算蝸輪齒面點的修形量。

6.根據權利要求5所述的一種尼曼蝸輪的點接觸修形方法，其特征在于：系數的計算公式為：

A＝dis_cont/(σ·st/2)²，

B＝dis_cont/(σ·h_a)²；

式中，dis_cont是蝸桿副接觸判斷距離，σ是蝸輪齒面接觸區在齒長方向和齒高方向與出口區的占比，st是蝸輪出口區齒長方向的長度，h_a是蝸輪齒頂高。

7.根據權利要求6所述的一種尼曼蝸輪的點接觸修形方法，其特征在于：S503中，初始時σ＝90％。

8.根據權利要求7所述的一種尼曼蝸輪的點接觸修形方法，其特征在于：S504中，修形量的計算公式為：

dis＝A·x_proj²+B·y_proj²；

式中，dis是蝸輪齒面上點的修形量。