[發(fā)明專利]一種擺線輪壽命預測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110298067.8
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112883519B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 蘇建新;孔令舉;張浩;倪元東;梁志鵬;程琛;李天興
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/23;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發(fā)明涉及一種擺線輪壽命預測方法及裝置，屬于擺線輪壽命預測技術領域。本發(fā)明通過擺線輪的修形齒廓方程，根據(jù)Archard磨損模型和Hertz接觸理論確定設定時間下擺線輪在主要工作區(qū)的磨損量，將計算出的磨損量作為修修形齒廓上的一次等距修形，從而得到磨損后的齒廓方程；對磨損后的齒廓方程進行三維建模和瞬態(tài)動力學仿真，并將仿真得到的擺線輪與針輪對應轉(zhuǎn)角帶入傳動誤差的計算公式，以此計算出擺線輪的傳動誤差，根據(jù)擺線輪的傳動誤差進行擺線輪的壽命預測。通過上述過程，本發(fā)明能夠根據(jù)擺線輪的磨損情況準確地實現(xiàn)對擺線輪的壽命預測。

技術領域

本發(fā)明涉及一種擺線輪壽命預測方法及裝置，屬于擺線輪壽命預測技術領域。

背景技術

RV減速器的關鍵部件是擺線輪針輪行星輪系，擺線輪針輪行星輪系中擺線輪的精度直接決定了RV減速器的性能。

以擺線輪的幾何中心作為原點，選擇通過原點并與擺線輪的對稱軸重合的軸線為Y軸，通過原點與Y軸垂直的軸線為X軸，則標準擺線輪的齒廓方程為：

式中：X表示擺線輪齒廓橫軸坐標；Y表示擺線輪齒廓縱軸坐標；R_z表示針輪分布圓半徑；表示擺線輪轉(zhuǎn)角參數(shù)；A表示偏心距；Z_a表示擺線輪齒數(shù)；Z_b表示針輪齒數(shù)；r_z表示針輪半徑；K₁表示短幅系數(shù)。

標準的擺線輪針輪傳動理論上屬于無隙嚙合，同時參與嚙合的齒數(shù)為針輪齒數(shù)的一半。由于擺線輪要進行修形，零部件存在著加工誤差和裝配誤差，而且輪系受載后擺線輪和針輪還會產(chǎn)生彈性變形，在實際傳動中會存在傳動誤差，擺線輪的磨損也會造成傳動誤差增大，擺線輪傳動誤差過大會使RV減速器的精度達不到要求，進而影響擺線輪的壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種擺線輪壽命預測方法及裝置，以實現(xiàn)對擺線輪壽命的檢測。

本發(fā)明為解決上述技術問題而提供一種擺線輪壽命預測方法，該預測方法包括以下步驟：

1)基于擺線輪的修形齒廓方程，根據(jù)Archard磨損模型和Hertz接觸理論確定設定時間下擺線輪在主要工作區(qū)的磨損量，擺線輪的主要工作區(qū)指的是輪齒的齒根與齒頂之間靠近中部的位置處；

2)將計算的出磨損量看作是修形齒廓上再做一次等距修形，確定磨損后的齒廓方程；

3)對磨損后的齒廓方程進行三維建模，并進行瞬態(tài)動力學仿真，得到每個時刻擺線輪轉(zhuǎn)角和針輪轉(zhuǎn)角，根據(jù)各時刻的針輪轉(zhuǎn)角和擺線輪轉(zhuǎn)角以及嚙合參考點處嚙合時的針輪轉(zhuǎn)角和擺線輪轉(zhuǎn)角計算傳動誤差；

4)判斷傳動誤差是否滿足精度要求，若滿足，則增大設定時間重新計算磨損量，根據(jù)新的磨損量建立的齒廓方程的仿真結果計算傳動誤差，直至傳動誤差不滿足精度要求，將最后一次計算磨損量用的設定時間作為擺線輪壽命。

本發(fā)明還提供了一種擺線輪壽命預測裝置，該裝置包括處理器和存儲器，所述處理器執(zhí)行由所述存儲器存儲的計算機程序，以實現(xiàn)本發(fā)明所述的擺線輪壽命預測方法。

本發(fā)明通過計算擺線輪在主要工作區(qū)的磨損量，將計算出的磨損量作為修修形齒廓上的一次等距修形，從而得到磨損后的齒廓方程；對磨損后的齒廓方程進行三維建模和瞬態(tài)動力學仿真，確定出傳動誤差的計算公式，以此計算出擺線輪的傳動誤差，根據(jù)擺線輪的傳動誤差進行擺線輪的壽命預測。通過上述過程，本發(fā)明能夠根據(jù)擺線輪的磨損情況準確地實現(xiàn)對擺線輪的壽命預測。

進一步地，所述步驟1)中擺線輪的磨損量為：

h_I＝2a₁λntε_αI_h