[發(fā)明專利]一種非線性接觸弧形齒面的建模方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811495879.6
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109543340A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吉衛(wèi)喜;何鑫;蘇璇;范小斌;李申
• 申請（專利權(quán)）人: 海安縣申菱電器制造有限公司;江南大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B23F13/06;B23F11/00
• 代理公司: 南京禹為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

1.一種非線性接觸弧形齒面的建模方法，其特征在于：包括，

建立凸圓弧車刀和蝸桿坐標(biāo)系，并確立該兩個坐標(biāo)系的變換關(guān)系，以獲得凸圓弧車刀回轉(zhuǎn)面在該坐標(biāo)系中的方程式，以及獲得凸圓弧車刀加工蝸桿時的接觸線條件；

建立蝸桿齒面方程，并獲得蝸桿的軸向齒形方程以及蝸桿的法向齒形方程；

建立蝸輪蝸桿嚙合坐標(biāo)系，并確立各個坐標(biāo)系的變換關(guān)系；

建立蝸輪齒面方程；

根據(jù)已建立的蝸輪、蝸桿弧形齒面方程，模擬仿真出蝸輪弧形齒面、蝸桿弧形齒面及蝸輪蝸桿傳動副弧形齒面的三維實體。

2.如權(quán)利要求1所述的非線性接觸弧形齒面的建模方法，其特征在于：所述建立凸圓弧車刀加工蝸桿的坐標(biāo)系，其為：

蝸桿坐標(biāo)系為Σ₁(O₁-x₁y₁z₁)，坐標(biāo)原點O₁是蝸桿前端面的中心，坐標(biāo)軸Z₁為蝸桿的回轉(zhuǎn)軸線；凸圓弧車刀坐標(biāo)系為Σ_u(O_u-x_uy_uz_u)，坐標(biāo)原點O_u是凸圓弧車刀刀尖上的作用點，坐標(biāo)軸Z_u為凸圓弧車刀的回轉(zhuǎn)軸線；

則Σ₁(O₁-x₁y₁z₁)與Σ_u(O_u-x_uy_uz_u)兩個坐標(biāo)系的變換關(guān)為：

其中，凸圓弧車刀和蝸桿軸的夾角為蝸桿分度圓螺旋升角γ；凸圓弧車刀和蝸桿的中心距為A_u；

凸圓弧車刀回轉(zhuǎn)面在坐標(biāo)系Σ_u(O_u-x_uy_uz_u)中的方程式為：

其中，式中R為凸圓弧車刀回轉(zhuǎn)面的半徑，即z_u＝f(R)為凸圓弧車刀的軸向截形方程；為圓弧車刀回轉(zhuǎn)面上任一點與坐標(biāo)軸z_u的夾角，取值范圍為[0，π/2]，其中從x_u轉(zhuǎn)向y_u的方向為正，反之為負(fù)；R₀為凸圓弧車刀最大半徑，α為凸圓弧車刀回轉(zhuǎn)面上任一點與坐標(biāo)軸x_u的夾角，取值范圍為[-π/2，π/2]；

根據(jù)Σ₁(O₁-x₁y₁z₁)與Σ_u(O_u-x_uy_uz_u)兩個坐標(biāo)系的變換關(guān)，得到凸圓弧車刀回轉(zhuǎn)面在坐標(biāo)系Σ₁(O₁-x₁y₁z₁)中的方程式為：

該方程式為凸圓弧車刀表面與蝸桿齒面相包絡(luò)時的接觸線條件式。

3.如權(quán)利要求2所述的非線性接觸弧形齒面的建模方法，其特征在于：凸圓弧車刀加工蝸桿時的接觸線條件為：

4.如權(quán)利要求3所述的非線性接觸弧形齒面的建模方法，其特征在于：根據(jù)所述凸圓弧車刀加工蝸桿時的接觸線條件，以及凸圓弧車刀回轉(zhuǎn)面在坐標(biāo)系Σ₁(O₁-x₁y₁z₁)中的方程式，將兩者進行聯(lián)立能夠得到凸圓弧車刀加工的蝸桿齒面方程式為：

且所述蝸桿齒面方程式中的R、應(yīng)滿足所述接觸線條件式。

5.如權(quán)利要求4所述的非線性接觸弧形齒面的建模方法，其特征在于：在所述蝸桿齒面方程式中，令

同時，定義初始角度為θ₀，則所述蝸桿齒面方程式變?yōu)椋?/p>