[發(fā)明專利]一種蝸輪蝸桿設(shè)計分析方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011622601.8
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112651092A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王敏;萬長東;邵亞軍;田玉祥;杜浩
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州市職業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F119/14;G06F111/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉新雷

1.一種蝸輪蝸桿設(shè)計分析方法，其特征在于，包括：

S1，獲取設(shè)計的蝸輪蝸桿的原始參數(shù)；

S2，建立蝸輪蝸桿參數(shù)化幾何模型并進(jìn)行裝配與運(yùn)動仿真，模擬真實嚙合過程，直至達(dá)到配合間隙要求并運(yùn)動無干涉；

S3，將所述蝸輪蝸桿參數(shù)化幾何模型導(dǎo)入ANSYS建立有限元分析模型后，對所述蝸輪蝸桿的嚙合狀態(tài)進(jìn)行有限元仿真分析，計算出所述蝸輪蝸桿的齒面接觸應(yīng)力并根據(jù)所述齒面接觸應(yīng)力的分布判定易疲勞區(qū)域；

S4，將所述易疲勞區(qū)域的齒面接觸應(yīng)力與材料屈服應(yīng)力進(jìn)行比較，判斷是否合格；

若否，轉(zhuǎn)所述S1進(jìn)行參數(shù)修改，若是，S5，根據(jù)Hertz碰撞理論，對所述蝸輪蝸桿進(jìn)行剛體動力學(xué)分析，在不同轉(zhuǎn)速下檢測并輸出所述蝸輪蝸桿在嚙合過程中嚙合力波動信息；

S6，判斷所述嚙合力波動信息是否超出波動閾值；

若是，轉(zhuǎn)所述S1進(jìn)行參數(shù)修改。

2.如權(quán)利要求1所述蝸輪蝸桿設(shè)計分析方法，其特征在于，在所述S6之后，還包括：

S7，所述嚙合力波動信息在所述波動閾值內(nèi)，對所述蝸輪蝸桿進(jìn)行模態(tài)分析獲得柔性體，計算所述蝸輪蝸桿的預(yù)定階模態(tài)，在確定有效模態(tài)后，進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析，再次得到所述蝸輪蝸桿的嚙合力以及齒根應(yīng)力。

3.如權(quán)利要求2所述蝸輪蝸桿設(shè)計分析方法，其特征在于，在所述S7之后，還包括：

S8，將所述剛?cè)狁詈戏治鲇嬎愕膰Ш狭εc所述剛體分析計算的結(jié)果進(jìn)行對比判斷差值是否在閾值范圍內(nèi)，若是則說明所述蝸輪蝸桿參數(shù)化幾何模型本階段合格，否則轉(zhuǎn)所述S1進(jìn)行參數(shù)修改。

4.如權(quán)利要求3所述蝸輪蝸桿設(shè)計分析方法，其特征在于，在所述S8之后，還包括：

S9，將所述蝸輪蝸桿的剛?cè)狁詈戏治鲇嬎愕凝X根應(yīng)力與所述有限元仿真分析獲得的對應(yīng)數(shù)據(jù)對比判斷差值是否在閾值范圍內(nèi)，若是則說明所述蝸輪蝸桿參數(shù)化幾何模型本階段合格，否則轉(zhuǎn)所述S1進(jìn)行參數(shù)修改。

5.如權(quán)利要求4所述蝸輪蝸桿設(shè)計分析方法，其特征在于，所述S7包括：

在ANSYS中對所述蝸輪蝸桿進(jìn)行模態(tài)分析，得到柔性體，計算所述蝸輪蝸桿前12階模態(tài)，認(rèn)定有效模態(tài)，將輸出的模態(tài)中性文件導(dǎo)入ADAMS中進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析。

6.如權(quán)利要求5所述蝸輪蝸桿設(shè)計分析方法，其特征在于，所述S5包括：利用SimDesigner轉(zhuǎn)換所述蝸輪蝸桿幾何模型模型在ADAMS中進(jìn)行蝸輪蝸桿剛體動力學(xué)分析。

7.如權(quán)利要求6所述蝸輪蝸桿設(shè)計分析方法，其特征在于，所述S2包括：利用CATIA建立蝸輪蝸桿幾何模型，并在所述CATIA進(jìn)行裝配與運(yùn)動仿真。

8.如權(quán)利要求7所述蝸輪蝸桿設(shè)計分析方法，其特征在于，所述原始參數(shù)包括齒形參數(shù)、材料參數(shù)和工況參數(shù)。