[發明專利]一種直齒圓柱齒輪雙齒嚙合區載荷分配率的確定方法

有效

• 申請號: 201810147014.4
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108416120B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 華林;謝重陽;李瑄
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;王淳景

1.一種直齒圓柱齒輪雙齒嚙合區載荷分配率的確定方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1、設計齒輪基體剛度結構耦合因子λ(F₁,F₂)，F₁、F₂分別為主動輪或從動輪在雙齒嚙合區參與嚙合的1號齒、2號齒受到的實際嚙合力，其中，齒輪基體剛度結構耦合因子等于考慮結構耦合效應的齒輪基體剛度與不考慮結構耦合效應的齒輪基體剛度的比值，即

其中，不考慮結構耦合效應的齒輪基體剛度的表達式為

考慮結構耦合效應的齒輪基體剛度表達式為

分別為當1號齒受到沿嚙合線方向的單位嚙合力時1號齒、2號齒的嚙合點沿著嚙合線方向分別發生的位移，分別為當2號齒受到沿嚙合線方向的單位嚙合力時1號齒、2號齒的嚙合點沿著嚙合線方向分別發生的位移；

S2、建立考慮結構耦合效應的齒輪嚙合剛度模型k₁為1號齒對的嚙合剛度，k₂為2號齒對的嚙合剛度，分別為主動輪1號齒、2號齒的齒輪基體剛度結構耦合因子，分別為從動輪1號齒、2號齒的齒輪基體剛度結構耦合因子；

S3、建立考慮結構耦合效應的齒輪系統勢能計算模型

S4、建立載荷分配率單目標優化模型

其中，F為1號齒對及2號齒對總嚙合力的大小，F＝T/R_b1，T為主動輪上的輸入力矩，R_b1是主動輪基圓半徑；

S5、采用遺傳算法求解載荷分配率單目標優化模型，得到最優F₁和F₂，進而得到載荷分配率，載荷分配率為F₁與F₁和F₂之和的比值，或F₂與F₁和F₂之和的比值。

2.根據權利要求1所述的直齒圓柱齒輪雙齒嚙合區載荷分配率的確定方法，其特征在于，步驟S2中，i＝1時表示主動輪和從動輪的1號齒參與嚙合，i＝2時表示主動輪和從動輪的2號齒參與嚙合；

其中，k_hi代表第i對齒輪的赫茲接觸剛度，代表第i對齒輪主動輪的輪齒剪切剛度，代表第i對齒輪從動輪的輪齒剪切剛度，代表第i對齒輪主動輪的輪齒彎曲剛度，代表第i對齒輪從動輪的輪齒彎曲剛度，代表第i對齒輪主動輪的輪齒軸向壓縮剛度，代表第i對齒輪從動輪的輪齒軸向壓縮剛度，代表第i對齒輪主動輪的齒輪基體剛度，代表第i對齒輪從動輪的齒輪基體剛度，代表第i對齒輪主動輪的齒輪基體剛度結構耦合因子，代表第i對齒輪從動輪的齒輪基體剛度結構耦合因子。

3.根據權利要求2所述的直齒圓柱齒輪雙齒嚙合區載荷分配率的確定方法，其特征在于，步驟S3中，