[發明專利]一種斜齒內齒輪副時變嚙合剛度計算方法在審
| 申請號： | 202211540023.2 | 申請日： | 2022-12-03 |
| 公開（公告）號： | CN116070364A | 公開（公告）日： | 2023-05-05 |
| 發明（設計）人： | 莫帥;劉志鵬;陳科任 | 申請（專利權）人： | 廣西大學 |
| 主分類號： | G06F30/17 | 分類號： | G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14;G06F119/02 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 斜齒內 齒輪 副時變 嚙合 剛度 計算方法 | ||
本發明公開了一種斜齒內齒輪副時變嚙合剛度計算方法，其包括以下步驟：步驟（1）將斜齒輪副外齒輪和內齒輪沿齒寬方向做切片處理劃分為
技術領域
本發明涉及齒輪動力學技術領域，特別是涉及一種斜齒內齒輪副時變嚙合剛度計算方法。
背景技術
斜齒輪具有傳動比穩定、結構緊湊、傳動穩定以及傳動效率高的特點，是最常見的一種機械傳動方式。由于齒輪傳動系統的復雜運行狀態，以及在傳動系統內部動態激勵與外部載荷激勵等因素的影響下，齒根承受周期性的交變應力，容易引起局部裂紋的產生，嚴重影響齒輪傳動系統的動態性能和服役壽命，同時齒輪裂紋的產生，會影響機械設備運行的安全性與平穩性，甚至造成嚴重的安全事故。受接觸齒對數和輪齒接觸位置的影響，齒輪嚙合剛度是隨時間變化的周期函數，是造成齒輪傳動系統振動的主要激勵源之一。因此，準確有效的齒輪時變嚙合剛度計算方法對于齒輪傳動系統的動態特性研究具有重要意義。從現有齒輪的裂紋故障和修形的嚙合剛度計算的對象來看，大多是直齒輪或單獨的裂紋故障，而缺少對斜齒輪尤其是內嚙合齒輪副的裂紋故障和齒廓修形耦合的計算研究。
為了解決上述問題，本發明提出了一種斜齒內齒輪副時變嚙合剛度計算方法，該方法可以準確快速地計算斜齒內齒輪副齒廓修形與齒根裂紋耦合的時變嚙合剛度；填補斜齒內嚙合副時變嚙合剛度計算的技術空白，推動工程技術發展，又可產生較大的社會效益與經濟效益。
發明內容
為了克服現有技術不足，填補相關技術空白，本發明提供了一種斜齒內齒輪副時變嚙合剛度計算方法，該方法將斜齒內齒輪副中外齒輪和內齒輪沿齒寬方向離散為
本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：一種斜齒內齒輪副時變嚙合剛度計算方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟(1)：采用微元切片法計算健康斜齒內齒輪副的時變嚙合剛度，分別將健康斜齒外齒輪和健康斜齒內齒輪沿齒寬方向劃分為
步驟(2)：薄片直齒輪微元的彎曲勢能為：
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其中，為嚙合點到齒根的距離，?為嚙合點到齒輪中心線的距離，為距齒根處的有效截面慣性矩；
外齒輪參數計算如下：
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內齒輪參數計算如下：
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其中，為內齒輪齒根圓處半角，為內齒輪基圓圓弧對應圓心半角，為內齒輪齒廓上任意一點嚙合角，為外齒輪基圓圓弧對應圓心半角，為外齒輪齒廓上任意一點嚙合角，為外齒輪基圓半徑，為內齒輪基圓半徑，為內齒輪齒根圓半徑；
無裂紋未修形健康外齒輪彎曲剛度、剪切剛度、壓縮剛度、赫茲接觸剛度、基體彈性變形剛度表達式分別為：
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