[發明專利]一種包絡插削的高階多段變形橢圓齒輪副參數化設計方法

在審

• 申請號: 201911047901.5
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110968917A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 王茂兵;李軍;劉有余;王冬艷;徐玲燦;胡曉海
• 申請（專利權）人: 安徽合力股份有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F119/18;G06F119/14
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

1.一種包絡插削的高階多段變形橢圓齒輪副參數化設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、對所述高階多段變形橢圓齒輪副進行參數解耦；

步驟2、利用離散數值點擬合插齒刀輪廓數學模型，所述離散數值點包括至少一個插齒刀齒廓特征點和至少一個插齒刀齒廓隨機數值點；

步驟3、構建高階多段變形橢圓齒輪副插削聯動數學模型；

步驟4、確定插齒刀的插削弧度步長g；

步驟5、通過虛擬插削對待加工高階多段變形齒輪進行插削加工，從待加工的高階多段變形齒輪上的初始插削點沿加工方向通過弧長累加的方式開始計算待加工的高階多段變形齒輪節曲線弧長S_i，當S₁≥g時插刀進行第一次插削；

步驟6、當第一次插削完成后,繼續對待加工高階多段變形齒輪節曲線的弧長進行累加，當S_i≥ig，對插齒刀進行第i次插削；

步驟7、重復步驟5直至整個高階多段變形齒輪插削完成。

2.根據權利要求1所述的一種包絡插削的高階多段變形橢圓齒輪副參數化設計方法，其特征在于，所述待加工的高階多段變形橢圓齒輪節曲線坐標方程為：

所述高階多段橢圓齒輪節曲線的弧長為：

式中，A為半長軸；k為偏心率；式中：n為階數；N為分段數；j＝1,2,3,...N，為段序號；m_j為每段變性系數，且r_ij為第i周期第j段極徑、m_n為法向模數、z為齒數、β_c為螺旋角。

3.根據權利要求2所述的一種包絡插削的高階多段變形橢圓齒輪副參數化設計方法，其特征在于，所述直齒輪螺旋角β_c＝0，斜齒輪螺旋角范圍為8≤β_c≤15。

4.根據權利要求1所述的一種包絡插削的高階多段變形橢圓齒輪副參數化設計方法，其特征在于，所述解耦后的高階多段變形橢圓齒輪副傳動比函數：

i_12(ij)(a,A₁,K₁,n₁,m_j)＝i₁₂+i_12(ij)(a)+i_12(ij)(A₁)+i_12(ij)(k₁)+i_12(ij)(n₁)+i_12(ij)(m_1j)

式中：i₁₂常數項、i_12(ij)(x)中的各項為非耦合項，表示變量x單獨變化對總體傳動比函數的影響、a為中心距、A₁為主動輪半長軸、k₁為主動輪偏心率、n₁為主動輪階數、N₁為主動輪分段數、m_1j為主動輪變性系數、m_n為法面模數、β_c為螺旋角、z為主動輪齒數。

5.根據權利要求4所述的一種包絡插削的高階多段變形橢圓齒輪副參數化設計方法，其特征在于，所述虛擬插削加工采用插齒刀恒轉速法，獲得高階多段變形橢圓齒輪副插削聯動數學模型，且

其中o_ao_b為所述高階多段變形橢圓齒輪副轉心距離、為總轉角、v_x為插刀與齒坯端面讓刀運動速度、w_a為齒坯轉動角速度、w_b為插齒刀轉動角速度。