[發明專利]一種斜齒輪成型磨削齒面的解析算法

在審

• 申請號: 202210313942.X
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN114722527A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 束長林;王炯;王明鏡
• 申請（專利權）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

本發明涉及齒輪的成型技術領域，公開一種斜齒輪成型磨削齒面的解析算法，包括：S1、列出Q(t)；S2、計算Q_n(t)；S3、列出S_f(θ，t)；S4、計算n_f(θ，t)＝S_f(θ，t)?Q_n(t)；S5、得到S_w(θ，t)和n_w(θ，t)；S6、得到v_w(θ，t)；S7、將S_f(θ，t)簡化為S_f(t)；S8、本發明公開的斜齒輪成型磨削齒面的解析算法提高了齒輪的加工精度。

技術領域

本發明涉及齒輪的成型技術領域，尤其涉及一種斜齒輪成型磨削齒面的解析算法。

背景技術

齒輪的加工精度要求決定了齒輪的運行狀態，如功率消耗、齒輪壽命以及噪聲大小等，齒輪加工過程中的最后一道加工工序磨削往往是影響齒輪的齒面精度的重要工序，其中，成型磨削因具有加工效率高、加工精度高等優點而被廣泛應用。

在成型磨削工序中，如何根據砂輪的信息獲取齒輪的齒面是成型磨削模擬、磨削過程誤差獲取以及磨削路徑規劃的關鍵。實際上，成型砂輪磨削齒面的過程是通過砂輪和齒輪的接觸線體現出來的，接觸線沿著砂輪的運動路徑運動形成齒面，因此，齒面和砂輪之間的接觸線的計算是獲取齒輪齒面的關鍵，現有技術一般采用數值計算法得到接觸線的解析公式，由于數值計算法存在耗時長和初值的選取困難的缺點，使得最后加工的齒輪的加工精度難以滿足用戶需求。

發明內容

基于以上所述，本發明的目的在于提供一種斜齒輪成型磨削齒面的解析算法，解決了因采用數值計算方法得到的解析公式存在誤差而導致的齒輪的加工精度低的問題。

為達上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種斜齒輪成型磨削齒面的解析算法，包括：

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

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360°形成砂輪，列出砂輪的旋轉曲面上任一點的坐標S_f(θ，t)，其中，θ為旋轉的角度；

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)通過坐標變換矩陣轉化到齒輪坐標系中，得到旋轉曲面上任一點的坐標S_w(θ，t)，同時得到n_f(θ，t)在砂輪坐標系中的坐標n_w(θ，t)；

S6、砂輪繞齒輪軸線旋轉，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為齒面的導程參數。