[發(fā)明專利]一種斜齒輪成型磨削齒面的解析算法

在審

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• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114722527A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 束長林;王炯;王明鏡
• 申請（專利權(quán)）人: 南京高速齒輪制造有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F111/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 李林

1.一種斜齒輪成型磨削齒面的解析算法，其特征在于，包括：

S1、建立砂輪坐標(biāo)系和齒輪坐標(biāo)系，列出砂輪的軸向截面的曲線上任一點的坐標(biāo)Q(t)，其中，t為B樣條參數(shù)；

S2、計算砂輪的軸向截面的曲線上任一點Q(t)的法向矢量在砂輪的z_c軸上的分量Q_n(t)，z_c軸為砂輪的中心軸線所在的軸；

S3、將砂輪的軸向截面繞砂輪的中心軸線旋轉(zhuǎn)360°形成砂輪，列出砂輪的旋轉(zhuǎn)曲面上任一點的坐標(biāo)S_f(θ，t)，其中，θ為旋轉(zhuǎn)的角度；

S4、計算砂輪的曲面上任一點的法矢量n_f(θ，t)，n_f(θ，t)＝S_f(θ，t)-Q_n(t)；

S5、將S_f(θ，t)通過坐標(biāo)變換矩陣轉(zhuǎn)化到齒輪坐標(biāo)系中，得到旋轉(zhuǎn)曲面上任一點的坐標(biāo)S_w(θ，t)，同時得到n_f(θ，t)在砂輪坐標(biāo)系中的坐標(biāo)n_w(θ，t)；

S6、砂輪繞齒輪軸線旋轉(zhuǎn)，同時砂輪沿齒輪的軸線方向運動，得到砂輪的曲面上任一點S_w(θ，t)的速度矢量v_w(θ，t)；

S7、由n_w(θ，t)和v_w(θ，t)垂直可以消去θ，齒輪和砂輪的接觸線上的點S_f(θ，t)簡化為S_f(t)；

S8、將接觸線沿著齒輪螺旋線運動形成齒面，齒面上的點的計算公式如下：

式中，為螺旋線旋轉(zhuǎn)角度，∈為砂輪安裝角度，a為砂輪的中心軸線和齒輪的中心軸線之間的公法線距離，P為齒面的導(dǎo)程參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜齒輪成型磨削齒面的解析算法，其特征在于，S1中Q(t)的計算式如下：

式中，Q_i為B樣條的控制點、F_i，3(t)為B樣條的基函數(shù)、Q_y(t)和Q_z(t)為砂輪截形曲線在y_c軸和z_c軸的分量，y_c軸為沿砂輪的徑向并指向齒輪的中心的矢量軸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的斜齒輪成型磨削齒面的解析算法，其特征在于，S2中Q_n(t)的計算式如下：

式中，k為Q_z(t)與Q_y(t)分量在z_c軸上的分量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的斜齒輪成型磨削齒面的解析算法，其特征在于，S3中S_f(θ，t)的計算式如下：

式中，θ的范圍是(0，2π]。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的斜齒輪成型磨削齒面的解析算法，其特征在于，S4中法矢量n_f(θ，t)的計算式如下：

式中，q_x＝-Q_y(t)sinθ，q_y＝Q_y(t)cosθ，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的斜齒輪成型磨削齒面的解析算法，其特征在于，S5中S_w(θ，t)的計算式如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的斜齒輪成型磨削齒面的解析算法，其特征在于，S5中n_w(θ，t)的計算式如下：