[發明專利]一種直齒輪副嚙合效率的計算方法

有效

• 申請號: 201811328670.0
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109145526B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 王成;楊波
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 高強

1.一種直齒輪副嚙合效率的計算方法，所述直齒輪副的重合度1ε2，其特征是，所述計算方法包括以下步驟：

S1，獲取直齒輪副的相關數據；

在步驟S1中，所述直齒輪副的相關數據包括：主動輪齒數z₁、模數m、傳動比i₁₂、分度圓壓力角ɑ、齒頂高系數ha*、齒面摩擦因數μ；

S2，計算嚙合線段的長度；

在步驟S2中，計算嚙合線段的長度的具體過程為：

通過基圓齒距計算公式計算得到基圓齒距P_b，通過嚙入點到節點的長度計算公式計算得到嚙入點到節點的長度PB₁，通過節點到嚙出點的長度計算公式計算得到節點到嚙出點的長度PB₂，通過嚙合線的長度計算公式計算得到嚙合線的長度B₁B₂，通過單齒嚙合區起點到節點的長度計算公式計算得到單齒嚙合區起點到節點的長度PB₃，通過節點到單齒嚙合區終點的長度計算公式計算得到節點到單齒嚙合區終點的長度PB₄；

所述基圓齒距計算公式為：

P_b＝πm?cosα??(1)；

式中，P_b為基圓齒距，m為模數，ɑ為分度圓壓力角；

所述嚙入點到節點的長度計算公式為：

式中，PB₁為嚙入點到節點的長度，i₁₂為傳動比，m為模數，z₁為主動輪齒數，ɑ為分度圓壓力角，ha*為齒頂高系數；

所述節點到嚙出點的長度計算公式為：

式中，PB₂為節點到嚙出點的長度，m為模數，z₁為主動輪齒數，ɑ為分度圓壓力角，ha*為齒頂高系數；

所述嚙合線的長度計算公式為：

B₁B₂＝PB₁+PB₂??(4)；

式中，B₁B₂為嚙合線的長度，PB₁為嚙入點到節點的長度，PB₂為節點到嚙出點的長度；

所述單齒嚙合區起點到節點的長度計算公式為：

PB₃＝P_b-PB₂??(5)；

式中，PB₃為單齒嚙合區起點到節點的長度，P_b為基圓齒距，PB₂為節點到嚙出點的長度；

所述節點到單齒嚙合區終點的長度計算公式為：

PB₄＝P_b-PB₁??(6)；

式中，PB₄為節點到單齒嚙合區終點的長度，P_b為基圓齒距，PB₁為嚙入點到節點的長度；

S3，計算瞬時接觸點的嚙合效率；

在步驟S3中，計算瞬時接觸點的嚙合效率的具體過程為：

通過嚙入點到節點段的瞬時接觸點嚙合效率計算公式計算得到嚙入點到節點段的瞬時接觸點嚙合效率η₁、通過節點到嚙出段的瞬時接觸點嚙合效率計算公式計算得到節點到嚙出段的瞬時接觸點嚙合效率η₂；

所述嚙入點到節點段的瞬時接觸點嚙合效率計算公式為：

式中，η₁為嚙入點到節點段的瞬時接觸點嚙合效率，μ為齒面摩擦因數，i₁₂為傳動比，m為模數，z₁為主動輪齒數，ɑ為分度圓壓力角，x為嚙入點到節點段的瞬時接觸點距節點的距離；

所述節點到嚙出段的瞬時接觸點嚙合效率計算公式為：

式中，η₂為節點到嚙出段的瞬時接觸點嚙合效率，μ為齒面摩擦因數，i₁₂為傳動比，m為模數，z₁為主動輪齒數，ɑ為分度圓壓力角，x為節點到嚙出段的瞬時接觸點距節點的距離；

S4，計算嚙合線段的嚙合效率；

在步驟S4中，計算嚙合線段的嚙合效率的具體過程為：

通過嚙入點到單齒嚙合區起點的嚙合效率計算公式計算得到嚙入點到單齒嚙合區起點的嚙合效率通過單齒嚙合區起點到節點的嚙合效率計算公式計算得到單齒嚙合區起點到節點的嚙合效率通過節點到單齒嚙合區終點的嚙合效率計算公式計算得到節點到單齒嚙合區終點的嚙合效率通過單齒嚙合區終點到嚙出點的嚙合效率計算公式計算得到單齒嚙合區終點到嚙出點的嚙合效率

所述嚙入點到單齒嚙合區起點的嚙合效率計算公式為：

式中，為嚙入點到單齒嚙合區起點的嚙合效率，PB₁為嚙入點到節點的長度，PB₃為單齒嚙合區起點到節點的長度，η₁為嚙入點到節點段的瞬時接觸點嚙合效率；

所述單齒嚙合區起點到節點的嚙合效率計算公式為：

式中，S_PB3為單齒嚙合區起點到節點的嚙合效率，PB₃為單齒嚙合區起點到節點的長度，η₁為嚙入點到節點段的瞬時接觸點嚙合效率；所述節點到單齒嚙合區終點的嚙合效率計算公式為：

式中，為節點到單齒嚙合區終點的嚙合效率，PB₄為節點到單齒嚙合區終點的長度，η₂為節點到嚙出段的瞬時接觸點嚙合效率；所述單齒嚙合區終點到嚙出點的嚙合效率計算公式為：

式中，為單齒嚙合區終點到嚙出點的嚙合效率，PB₂為節點到嚙出點的長度，PB₄為節點到單齒嚙合區終點的長度，η₂為節點到嚙出段的瞬時接觸點嚙合效率；

S5，計算直齒輪副的嚙合效率；

所述步驟S5的具體過程為：

通過式(13)所示的直齒輪副的嚙合效率計算公式計算得到直齒輪副的嚙合效率η，

式中，η為直齒輪副的嚙合效率，為嚙入點到單齒嚙合區起點的嚙合效率，為單齒嚙合區起點到節點的嚙合效率，為節點到單齒嚙合區終點的嚙合效率，為單齒嚙合區終點到嚙出點的嚙合效率，B₁B₂為嚙合線的長度，P_b為基圓齒距。