[發(fā)明專利]一種弧齒錐齒輪含誤差的齒面載荷接觸變形數(shù)值計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811340353.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN109190324B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐進(jìn)元;丁撼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17;G06F111/10
• 代理公司: 長沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 43001
• 代理人: 鄧淑紅

1.一種弧齒錐齒輪含誤差的齒面載荷接觸變形數(shù)值計(jì)算方法，將大輪和小輪之間的嚙合看作是兩個(gè)彈性體之間的接觸，包括以下步驟：

一、單齒嚙合下的齒面變形量計(jì)算

(1.1)根據(jù)機(jī)床固定坐標(biāo)系下的刀盤方程R_p(θ₁,φ₁)，刀盤單位法矢n_p(θ₁,φ₁)，通過相應(yīng)的坐標(biāo)變換將機(jī)床固定坐標(biāo)系下的刀盤方程變換到輪坯坐標(biāo)系下的齒面方程R₁(θ₁,φ₁)和齒面法矢n₁(θ₁,φ₁)；

(1.2)將齒面坐標(biāo)系下的齒面方程R₁(θ₁,φ₁)和齒面單位法矢n₁(θ₁,φ₁)轉(zhuǎn)化到嚙合坐標(biāo)系下，得到嚙合坐標(biāo)系下小輪的齒面方程R_m1(θ₁,φ₁)和齒面法矢n_m1(θ₁,φ₁)；

(1.3)將安裝誤差加入大輪齒面，通過所有坐標(biāo)變換，得出大輪齒面在嚙合坐標(biāo)系下的齒面方程R_m2(θ₂,φ₂)和齒面法矢n_m2(θ₂,φ₂)；

(1.4)根據(jù)齒面方程和齒面法矢進(jìn)行齒面接觸分析，求解齒面第一基本齊式E1，F(xiàn)1，G1和第二基本齊式L1，M1，N1；

(1.5)利用上述考慮安裝誤差的齒面方程進(jìn)行齒面接觸分析得到每個(gè)接觸時(shí)刻的參數(shù)，回代齒面第一和第二基本齊式及求解方程得到兩個(gè)齒面的主曲率δk₁和δk₂：

(1.6)求解載荷作用下的齒面接觸力F和接觸橢圓長半軸a，從而求得齒面變形量w；

二、雙齒嚙合下的齒面變形量計(jì)算

(2.1)參考單齒嚙合下個(gè)參數(shù)的求解方法，確定齒對(duì)0上齒面任意一點(diǎn)K₀的主曲率δk₀，接觸點(diǎn)螺旋角β_K0，接觸點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)軸線的距離rk₀，傳動(dòng)誤差STE0；

(2.2)同樣的方法確定齒對(duì)1上齒面任意一點(diǎn)K₁的主曲率δk₁，接觸點(diǎn)螺旋角β_K1，接觸點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)軸線的距離r_k1，傳動(dòng)誤差STE1；

(2.3)根據(jù)傳動(dòng)誤差STE0和STE1相等以及兩齒對(duì)共同承擔(dān)載荷M分別建立方程，求解得到兩對(duì)齒面的接觸力F0和F1；

(2.4)在兩對(duì)齒面上的接觸力F0、F1的基礎(chǔ)上，分別求解兩對(duì)齒面上各自的齒面變形量w₀和w₁。

2.如權(quán)利要求1所述的弧齒錐齒輪含誤差的齒面載荷接觸變形數(shù)值計(jì)算方法，其特征在于，步驟(一)中從機(jī)床坐標(biāo)系到輪坯坐標(biāo)系的變換矩陣為：

它對(duì)應(yīng)的字矩陣為：

3.如權(quán)利要求1所述的弧齒錐齒輪含誤差的齒面載荷接觸變形數(shù)值計(jì)算方法，其特征在于，步驟(一)中從輪坯坐標(biāo)系到嚙合坐標(biāo)系的變換矩陣為：

式中，旋轉(zhuǎn)角度旋轉(zhuǎn)位移(Δl)₁＝((Δl_X)₁,(Δl_Y)₁,(Δl_Z)₁)；

它對(duì)應(yīng)的子矩陣為：