[發明專利]一種彈性變形優化剃齒刀設計方法

有效

• 申請號: 201911142792.5
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN111079233B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 金偉峰;嚴鑒鉑;趙艷文;林鷗
• 申請（專利權）人: 西安法士特汽車傳動有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 張舉

本發明涉及一種彈性變形優化剃齒刀設計方法。旨在抑制或減輕現有剃齒加工中產生的剃齒中凹現象。本發明包括步驟1)設定初始嚙合角參數a_nh0，通過a_nh0計算剃齒刀初始參數；步驟2)通過步驟1)剃齒刀初始參數計算剃齒刀齒部任意時刻各受力點對應的彈性變形量δsubgt;0t/subgt;，并計算與所述齒部嚙合的齒輪上對應時刻各受力點的彈性變形量δsubgt;1t/subgt;；再計算各受力點對應的綜合彈性變形量δsubgt;t/subgt;；步驟3)繪制綜合彈性變形量δsubgt;t/subgt;與對應受力點壓力角之間的彈性變形動態分布圖，并計算綜合彈性變形極差Rsubgt;δ/subgt;；步驟4)調整嚙合角參數a_nh0，重復步驟2)至步驟3)，當Rsubgt;δ/subgt;小于或最接近10μm時的a_nh0為最終設計嚙合角參數。根據最終設計a_nh0值完成剃齒刀其他參數設計。

技術領域

本發明涉及剃齒刀，具體涉及一種彈性變形優化剃齒刀設計方法。

背景技術

以往在剃齒參數設計中，最重要的是確定剃齒刀的嚙合角a_nh0，通常合適的嚙合角a_nh0能減少或者抑制剃齒中凹的形成,剃齒刀一般采用小嚙合角,或者平衡剃齒嚙合角設計；然而，采用這兩種方法設計的剃齒刀,有時依然會出現在壽命周期的后半段才進入較好的嚙合狀態,這種現象產生的原因是小嚙合角或者平衡剃齒嚙合均使剃齒刀的剛度下降,剃齒刀加工時,產生了較多的彎曲變形,導致綜合剛度較大的齒面中部區域讓刀最小,加工量最大,從而產生剃齒中凹。

發明內容

本發明旨在抑制或減輕現有技術中剃齒加工中產生的剃齒中凹現象，而提供了一種彈性變形優化剃齒刀設計方法。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

本發明的一種彈性變形優化剃齒刀設計方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：包括以下步驟：

步驟1)設定初始嚙合角參數a_nh0，通過初始嚙合角參數a_nh0計算剃齒刀初始參數；

步驟2)通過步驟1)剃齒刀初始參數計算剃齒刀齒部任意時刻各受力點對應的彈性變形量δ_0t，并計算與所述齒部嚙合的齒輪上對應時刻各受力點的彈性變形量δ_1t；再計算各受力點對應的綜合彈性變形量δ_t；

步驟3)繪制綜合彈性變形量δ_t與對應受力點壓力角之間的彈性變形動態分布圖，并計算綜合彈性變形極差R_δ；

步驟4)調整嚙合角參數a_nh0，重復步驟2)至步驟3)，使R_δ小于10μm，則對應的嚙合角參數a_nh0為剃齒刀最終設計嚙合角參數，若R_δ始終大于10μm，嚙合角參數a_nh0取最接近10μm時的參數為最終設計嚙合角參數；

根據最終設計嚙合角參數a_nh0完成剃齒刀其他參數設計。

進一步地，所述步驟2)具體包括：

步驟2.1)以剃齒刀中心為原點，以齒部沿剃齒刀半徑的中心線為X軸，以與X軸垂直且與剃齒刀軸向垂直的剃齒刀半徑為Y軸建立坐標系；

步驟2.2)將齒部沿X軸依次分割為若干個寬度為b(b0.001mm)且連續的矩形，計算每個矩形的高度y_i，其中i＝1、2、3……或n：

其中，