[發(fā)明專(zhuān)利]一種高強(qiáng)度齒輪齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911039110.8
• 申請(qǐng)日: 2019-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110805680B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭文超;毛世民;王長(zhǎng)江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F16H55/17
• 分類(lèi)號(hào): F16H55/17;F16H55/08;G06F17/11;G06F30/17;G06F30/20;G06F111/06
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種高強(qiáng)度齒輪齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）根據(jù)齒輪副參數(shù)，確定配對(duì)齒輪齒廓頂點(diǎn)在被優(yōu)化齒輪平面內(nèi)的形成的旋輪線(xiàn)方程；

2）根據(jù)30°危險(xiǎn)截面法則，計(jì)算步驟1）旋輪線(xiàn)的30°切線(xiàn)，作為齒根優(yōu)化的極限邊界；

3）確定被優(yōu)化齒輪上齒根的過(guò)渡曲線(xiàn)的優(yōu)化起始位置；

4）確定齒根過(guò)渡曲線(xiàn)優(yōu)化模型；

401）取齒根過(guò)渡曲線(xiàn)為圓弧與三次曲線(xiàn)的相切組合；

402）圓弧與三次曲線(xiàn)的連接點(diǎn)為30°危險(xiǎn)截面點(diǎn)，起點(diǎn)為過(guò)渡曲線(xiàn)的優(yōu)化起始位置，終點(diǎn)為齒根圓上的齒槽對(duì)稱(chēng)線(xiàn)交點(diǎn)；

403）根據(jù)幾何關(guān)系將已知量代入圓弧方程和三次曲線(xiàn)方程；

404）在切點(diǎn)處分別計(jì)算圓弧與三次曲線(xiàn)的曲率半徑，取最小值求解優(yōu)化函數(shù)，從而得出齒根過(guò)渡曲線(xiàn)優(yōu)化模型；

5）確定齒根優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；

6）根據(jù)齒根優(yōu)化的邊界、優(yōu)化模型、目標(biāo)函數(shù)，進(jìn)行數(shù)值優(yōu)化計(jì)算。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度齒輪齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的優(yōu)化方法，其特征在于，步驟2）中旋輪線(xiàn)的30°切線(xiàn)有預(yù)設(shè)移距的直線(xiàn)為齒根優(yōu)化的極限邊界。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高強(qiáng)度齒輪齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的優(yōu)化方法，其特征在于，步驟3）的具體操作為：

計(jì)算嚙合界限點(diǎn)；

沿半徑減小方向取距離齒輪副嚙合界限點(diǎn)0.1倍模數(shù)的點(diǎn)為優(yōu)化起始位置；

所述嚙合界限點(diǎn)為配對(duì)齒輪齒頂點(diǎn)嚙合的點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度齒輪齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的優(yōu)化方法，其特征在于，步驟4）中齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的形式為三次曲線(xiàn)、圓弧-直線(xiàn)-圓弧曲線(xiàn)組合或圓弧-三次曲線(xiàn)組合；

曲線(xiàn)組合中的曲線(xiàn)節(jié)點(diǎn)相切。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度齒輪齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的優(yōu)化方法，其特征在于，步驟5）具體操作為：

根據(jù)ISO強(qiáng)度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，以齒形系數(shù)與應(yīng)力修正系數(shù)之積的值最小為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，得到齒根優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度齒輪齒根過(guò)渡曲線(xiàn)的優(yōu)化方法，其特征在于，還包括步驟7），對(duì)獲得的齒根過(guò)渡曲線(xiàn)進(jìn)行齒輪副干涉校驗(yàn)。