一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法技术

本发明专利技术公开了一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法，它包括以下步骤：S1，选择需要分析的齿轮摩擦计算公式,确定公式中的参数个数；S2，给S1中的公式的每个参数赋值，且每个参数取若干水平的值；S3，根据S1中参数个数和S2中水平个数选择适当的正交表；S4，将S1中的参数，S2中所取的值填入S3选择的正交表中；S5，根据表内的数据，利用S1中的公式，依次计算出齿轮摩擦因数的数值；S6，对S5中计算出的数值，进行极差分析和方差分析；S7，通过S5中的极差分析和方差分析，得到S1中公式的每个参数的显著性，即哪个参数对计算结果影响最大；本发明专利技术能够快速的分析出齿轮摩擦因数计算公式中各个参数对计算结果的影响程度。

【技术实现步骤摘要】
一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法
本专利技术涉及齿轮摩擦因数计算
，具体地说是一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法。
技术介绍
齿轮机构是应用最为广泛的一种传动机构。科学家对齿轮机构的研究也从未停止。其中齿轮摩擦因其机理复杂，始终是学科研究的热点和难点之一。齿轮摩擦对齿轮传动的主要影响有：降低齿轮传动效率、加剧轮齿失效(齿面磨损、齿面点蚀、齿面胶合等)、引起系统振动及噪声等。以二级减速齿轮器为例，其传动效率约为97.6％～98.5％，其功率损耗主要来源于齿轮、轴承和油封。其中轴承损耗的功率约占总功率损耗的25％～35％，油封损耗的功率约占总功率损耗的0.5％～1.5％，齿轮损耗的功率约占总功率损耗的65％～70％。而齿轮摩擦是齿轮损耗的主要原因。因此，齿轮摩擦的研究具有巨大的经济效益，同时对改善齿轮传动系统性能具有重大意义。齿轮摩擦因数受载荷、齿面材料、齿面粗糙度、齿形、温度、润滑状态、润滑油粘度等因素的影响。另外，齿轮摩擦因数具有时变性以及强非线性。因此目前针对不同齿形、工况学术界推导出许多计算公式。然而齿轮摩擦因数并没有形成针对不同齿形、工况都适用的齿轮摩擦因数计算公式。并且由于影响齿轮摩擦因数的因素较多，所以计算公式引入的参数也非常多，公式往往非常复杂。目前对齿轮摩擦因数的计算公式分析是通过搭建试验台，进行试验验证。试验台验证的缺点是试验周期长，消耗资金较大。一个试验台的搭建动则需要半年到一年的时间，以及数十万乃至百万的经费。并且如果试验台设计存在缺陷，试验数据的可靠性也会降低。所以，目前缺乏一种快速，经济，有效的齿轮摩擦因数计算公式的分析方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法，能够快速简便地分析齿轮摩擦因数计算公式中参数对计算结果的影响程度。本专利技术解决其技术问题采取的技术方案是：S1，选择需要分析的齿轮摩擦计算公式,确定公式中的参数个数；S2，给S1中的公式的每个参数赋值，且每个参数取若干水平的值；S3，根据S1中参数个数和S2中水平个数选择适当的正交表；S4，将S1中的参数，S2中所取的值填入S3选择的正交表中；S5，根据表内的数据，利用S1中的公式，依次计算出齿轮摩擦因数的数值；S6，对S5中计算出的数值，进行极差分析和方差分析；S7，通过S6中的极差分析和方差分析，得到S1中公式的每个参数的显著性，即哪个参数对计算结果影响最大，分析完毕；作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S1的具体过程为：选择需要分析的齿轮摩擦计算公式：μ＝A+B+C+D+...(1)式中A为参数一，B为参数二，C为参数三，D为参数四,以此类推，确定公式μ中的参数个数M；作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S2的具体过程为：给S1中的公式μ的M个参数赋值，且每个参数取N个水平的值，即M×N个值；作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S3的具体过程为：根据S1中参数个数M和S2中水平个数N选择适当的正交表L，选择方法依据公式(2)：Ln(rm)(2)式中，L为正交表代号，n为正交表试验次数，n≥r2，r为参数的水平数，m为参数个数；作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S4的具体过程为：将S1中的M个参数，S2中所取的M×N个值填入S3选择的正交表L中；作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S5的具体过程包括以下步骤：根据表L内的数据，利用S1中的齿轮摩擦因数计算公式μ，依次计算出齿轮摩擦因数的数值μ1、μ2、μ3、μ4、…μi…；作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S6的具体过程为：对S5中计算出的数值μ1、μ2、μ3、μ4、…μi…，进行极差分析和方差分析。作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤S7的具体过程为：通过S6中的极差分析和方差分析，得到S1中公式μ的M个参数的显著性，即哪个参数对计算结果影响最大，分析完毕。本专利技术实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：本专利技术的作用是对复杂的齿轮摩擦因数公式进行分析。能够快速的分析出各个参数对计算结果的影响程度。在实施具体的试验台实验前，先对公式进行分析，这样能够有效地节省试验成本，有很高的理论和经济价值。附图说明图1是根据一示例性实施例示出的一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法的流程图；图2是根据一示例性实施例示出的一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法选用参数具体数值；图3是根据一示例性实施例示出的一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法选用的正交表；图4是根据一示例性实施例示出的一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法，填入具体数据的正交表；图5是根据一示例性实施例示出的一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法，计算出试验结果的正交表；图6是根据一示例性实施例示出的一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法，极差分析表；图7是根据一示例性实施例示出的一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法，计算出试验结果的正交表；具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。步骤1：首先实施例选用非牛顿流体热弹流润滑齿轮摩擦因数计算公式：其中，μ为摩擦因数；SR为滑滚比，R为齿轮综合曲率半径，Ph为齿面最大接触应力；V0为润滑油的动力粘度，cPs；S为齿面粗糙度；公式的参数个数为5。bi为与齿轮润滑油相关的常数，采用一种常用的齿轮润滑油(75W90)，bi(i＝1，2，…，9)＝(-8.92，1.03，1.04，－0.35，2.81，－0.10，0.75，－0.39，0.62)。步骤2，给S1中的公式的5个参数赋值，且每个参数取若5水平的值，如图2所示。步骤3：根据S1中5个参数和S2中5个水平选择适当的正交表，选择方法依据公式(5)：Ln(rm)(5)式中，L为正交表代号，n为正交表试验次数，n≥r2，r为参数的水平数，m为参数个数；所以选择5因素5水平正交表，如图3所示。步骤4：将步骤2中的数据填入步骤3选择的正交表中，如图4所示。步骤5：根据图4中的数据，利用S1中的齿轮摩擦因数计算公式μ，依次计算出齿轮摩擦因数的数值μ1、μ2、μ3、μ4、…μi…如图5。步骤6：对S5中计算出的数值μ1、μ2、μ3、μ4、…μi…，进行极差分析和方差分析，如图(6)(7)所示。步骤7：根据步骤6的极差分析和方差分析结果得到公式(3)、(4)中5个参数的显著性。即参数对结果的影响程度由高到低排序SR>Ph>R>S>Ve，并且SR和Ph对结果有显著影响，R、S、Ve对结果无显著影响。以上所述只是本专利技术的优选实施方式，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法。所述分析方法具体步骤如下：S1，选择需要分析的齿轮摩擦计算公式,确定公式中的参数个数；S2，给S1中的公式的每个参数赋值，且每个参数取若干水平的值；S3，根据S1中参数个数和S2中水平个数选择适当的正交表；S4，将S1中的参数，S2中所取的值填入S3选择的正交表中；S5，根据表内的数据，利用S1中的公式，依次计算出齿轮摩擦因数的数值；S6，对S5中计算出的数值，进行极差分析和方差分析；S7，通过S5中的极差分析和方差分析，得到S1中公式的每个参数的显著性，即哪个参数对计算结果影响最大，分析完毕。

【技术特征摘要】
1.一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法。所述分析方法具体步骤如下：S1，选择需要分析的齿轮摩擦计算公式,确定公式中的参数个数；S2，给S1中的公式的每个参数赋值，且每个参数取若干水平的值；S3，根据S1中参数个数和S2中水平个数选择适当的正交表；S4，将S1中的参数，S2中所取的值填入S3选择的正交表中；S5，根据表内的数据，利用S1中的公式，依次计算出齿轮摩擦因数的数值；S6，对S5中计算出的数值，进行极差分析和方差分析；S7，通过S5中的极差分析和方差分析，得到S1中公式的每个参数的显著性，即哪个参数对计算结果影响最大，分析完毕。2.如权利要求1所述的一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法，其特征是，在步骤S1中，选择需要分析的齿轮摩擦计算公式：μ＝A+B+C+D+...(1)式中A为参数一，B为参数二，C为参数三，D为参数四,以此类推，确定公式μ中的参数个数M。3.如权利要求1所述的一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法，其特征是，所述步骤S2的具体过程为：给S1中的公式μ的M个参数赋值，且每个参数取N个水平的值，即M×N个值。4.如权利要求1所述的一种齿轮摩擦因数计算公式的分析方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛号，王成，孙浩，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37