[發(fā)明專利]一種直齒圓柱齒輪內(nèi)嚙合齒輪副時(shí)變嚙合剛度的計(jì)算方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201811449533.2 | 申請(qǐng)日： | 2018-11-30 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN109783840B | 公開（公告）日： | 2022-10-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 孫亞林;何國林;丁康 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 華南理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G06F30/17 | 分類號(hào)： | G06F30/17;G06F30/20;G06F111/10 |
| 代理公司： | 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102 | 代理人： | 何淑珍;黃海波 |
| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 圓柱齒輪 嚙合 齒輪 副時(shí)變 剛度 計(jì)算方法 | ||
1.一種直齒圓柱齒輪內(nèi)嚙合齒輪副時(shí)變嚙合剛度的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1、基于勢能法分別計(jì)算直齒圓柱齒輪內(nèi)嚙合齒輪副中內(nèi)齒輪、外齒輪的單齒嚙合剛度；包括：
S11、將內(nèi)外齒輪輪齒等效為懸臂梁，基于內(nèi)齒輪齒頂圓和基圓直徑、外齒輪齒根圓和基圓直徑大小關(guān)系判斷懸臂梁輪廓形狀，其中各直徑表達(dá)式為：
Da＝mzin-2(ha*-xin+Δy)m
Db＝mzincosα0
df＝mzout-2(ha*+c*-xout)m
db＝mzoutcosα0
其中，Da為內(nèi)齒輪的齒頂圓直徑，Db為內(nèi)齒輪的基圓直徑，df為外齒輪的齒根圓直徑，db為外齒輪的基圓直徑，m為模數(shù)，zout為外齒輪齒數(shù)，ha*為外齒輪的齒根高系數(shù)，c*為頂隙系數(shù)，xout為外齒輪的變位系數(shù)，zin為內(nèi)齒輪齒數(shù)，xin為內(nèi)齒輪的變位系數(shù)，Δy為輪齒中心距變位系數(shù)，α0為變位后嚙合角；
S12、根據(jù)材料力學(xué)中受力平衡和能量守恒原理，分別推導(dǎo)出直齒圓柱齒輪內(nèi)齒輪單齒的彎曲剛度kinb、剪切剛度kins以及軸向壓縮剛度kina、外齒輪單齒的彎曲剛度koutb、剪切剛度kouts以及軸向壓縮剛度kouta計(jì)算公式：
其中，din為嚙合點(diǎn)至內(nèi)齒輪懸臂梁固定端距離，dout為嚙合點(diǎn)至外齒輪懸臂梁固定端距離，hin為嚙合點(diǎn)到內(nèi)齒輪輪齒中心面距離，hout為嚙合點(diǎn)到內(nèi)齒輪輪齒中心面距離，Iinx、Ainx分別為距離懸臂梁固定端xin處內(nèi)齒輪輪齒截面慣性矩以及截面面積，β1為嚙合點(diǎn)處內(nèi)齒輪嚙合角，Ioutx、Aoutx分別為距離懸臂梁固定端xout處外齒輪輪齒截面慣性矩以及截面面積，α1為嚙合點(diǎn)處外齒輪嚙合角，E為齒輪材料彈性模量，G為齒輪材料剪切模量，
Ainx＝2hinxLin
Aoutx＝2houtxLout
其中，hinx為內(nèi)齒輪距離懸臂梁固定端xin處齒廓上的點(diǎn)至輪齒中心面的距離，Lin為內(nèi)齒輪的齒寬，houtx為外齒輪距離懸臂梁固定端xout處齒廓上的點(diǎn)至輪齒中心面的距離，Lout為外齒輪的齒寬；
S2、由幾何關(guān)系分別將內(nèi)外齒輪單齒嚙合剛度轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)于外齒輪角位移的函數(shù)；
S3、通過齒輪角位移判斷出齒輪對(duì)嚙合所處階段是單嚙合還是雙嚙合，并基于剛度串并聯(lián)理論，計(jì)算直齒圓柱齒輪內(nèi)嚙合齒輪副時(shí)變嚙合剛度值。
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