改善准双曲面齿轮啮合质量的机床加工参数优化方法技术

技术编号:21548272 阅读:37 留言:0更新日期:2019-07-06 21:40
本发明专利技术公开了一种改善准双曲面齿轮啮合质量的机床加工参数优化方法,给定大轮的齿坯几何参数、切齿刀具尺寸参数和机床加工参数,并给定小轮的齿坯几何参数和切齿刀具尺寸参数后,通过优化调整小轮机床加工参数改善准双曲面齿轮啮合质量。优化过程结合齿轮机床加工参数计算、计算机轮齿啮合分析和参数化啮合性能评价,采用遗传算法进行迭代寻优计算,最终得到满足预设啮合性能评价目标值的个体,获得与其对应小轮机床加工参数,实现准双曲面齿轮副啮合性能的可控优化,并能有效避免边缘接触和角接触的不良啮合状态。

Optimization of Machining Parameters of Machine Tools for Improving Meshing Quality of Hypoid Gears

【技术实现步骤摘要】
改善准双曲面齿轮啮合质量的机床加工参数优化方法
本专利技术涉及准双曲面齿轮的机床加工参数优化方法,更具体地说是用于改善准双曲面齿轮啮合质量的机床加工参数优化方法。
技术介绍
准双曲面齿轮因具有减速比大、体积小等优点,常被应用于大载荷、高转速的机构中,对其运转平稳性、静谧性要求较高。齿轮副良好的振动噪声性能与理想的齿面接触特征密切相关,目前准双曲面齿轮的啮合检验通常将齿轮副安装在滚动检验机上运转,观察齿面啮合印痕的位置、大小和方向,据此修正小齿轮的机床加工参数并重新加工再次检验,直至获得满足要求的啮合印痕。现有方法不仅试验周期长,需要耗费大量的人力物力,调整参数繁多、优化目标不明确,且只能控制使啮合点附近的接触区满足要求,不能控制啮合齿面上的整个接触区域,也未能消除传动误差曲线可能存在的缺陷。公开号为CN106369139A的专利技术专利申请说明书中公开了“一种满足高次传动误差的准双曲面齿轮加工参数获取方法”,其采用的是预设高次传动误差曲线的方法来计算小轮齿面继而获得机床加工参数。此方法首先需要预设高次传动误差曲线形态,获得新的小轮齿面,对该齿面进行修形,再根据预设接触印迹对修形面重新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善准双曲面齿轮啮合质量的机床加工参数优化方法,其特征是:所述机床加工参数优化方法是指:给定大轮齿坯几何参数、大轮切齿刀具尺寸参数和大轮机床加工参数,并给定小轮齿坯几何参数和小轮切齿刀具尺寸参数,优化调整小轮机床加工参数,所述小轮机床加工参数包括:机床安装根锥角γm、床位ΔXB、水平轮位ΔXD、垂直轮位ΔEm、径向刀位Sr、角向刀位q、刀倾角i、刀转角j和切削滚比mcp,所述优化调整小轮机床加工参数是按如下步骤进行:步骤1、根据准双曲面齿轮副设计要求,给定大轮齿坯几何参数、大轮切齿刀具尺寸参数,及小轮齿坯几何参数和小轮切齿刀具尺寸参数,针对切齿机床根据相应的齿制加工原理分别计算获得大轮...

【技术特征摘要】
1.一种改善准双曲面齿轮啮合质量的机床加工参数优化方法,其特征是:所述机床加工参数优化方法是指:给定大轮齿坯几何参数、大轮切齿刀具尺寸参数和大轮机床加工参数,并给定小轮齿坯几何参数和小轮切齿刀具尺寸参数,优化调整小轮机床加工参数,所述小轮机床加工参数包括:机床安装根锥角γm、床位ΔXB、水平轮位ΔXD、垂直轮位ΔEm、径向刀位Sr、角向刀位q、刀倾角i、刀转角j和切削滚比mcp,所述优化调整小轮机床加工参数是按如下步骤进行:步骤1、根据准双曲面齿轮副设计要求,给定大轮齿坯几何参数、大轮切齿刀具尺寸参数,及小轮齿坯几何参数和小轮切齿刀具尺寸参数,针对切齿机床根据相应的齿制加工原理分别计算获得大轮机床加工参数和小轮机床加工参数,并以计算获得的小轮机床加工参数作为小轮机床初始加工参数;步骤2、利用所述大轮齿坯几何参数、大轮切齿刀具尺寸参数和大轮机床加工参数根据相应的齿制加工原理建立大轮齿坯坐标系下的大轮齿面方程;由小轮齿坯几何参数、小轮切齿刀具尺寸参数和小轮机床初始加工参数根据相应的齿制加工原理建立小轮齿坯坐标系下的小轮齿面方程;按照预先设计的齿轮副偏置距离,对所述大轮齿面方程和小轮齿面方程进行虚拟装配,获得啮合坐标系下的啮合齿面方程,针对所述啮合齿面方程通过计算机轮齿啮合分析,获得齿轮副齿面啮合印痕和齿轮副传动误差曲线;步骤3、依据准双曲面齿轮啮合分析及评价理论,根据所述啮合印痕和传动误差曲线评价齿轮副啮合质量,确定参数化分析啮合印痕和传动误差曲线的评价指标,所述评价指标是指:啮合印痕瞬时接触椭圆长轴平均长度Lmean、啮合印痕方向角γ,以及传动误差曲线左侧交点纵坐标值δleft和传动误差曲线右侧交点纵坐标值δright;步骤4、根据所期望的啮合印痕尺寸大小、啮合印痕方向角及传动误差曲线的幅值,针对所述评价指标确定评价指标目标值和优化精度,并建立评价指标目标函数;所述确定评价指标目标值是指:啮合印痕瞬时接触椭圆长轴平均长度目标值Lopt,啮合印痕方向角目标值γopt,传动误差曲线左侧交点纵坐标目标值δleft_opt和传动误差曲线右侧交点纵坐标目标值δright_opt;所述优化精度是指:瞬时接触椭圆长轴平均长度优化精度εL,啮合印痕方向角优化精度εγ,传动误差曲线左侧交点纵坐标优化精度εδ_left和传动误差曲线右侧交点纵坐标优化精度εδ_right;所述评价指标目标函数由式(1)所表征:Minf(Lmean,γ,δlef...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢剑伟王笑乐袁博程静谷先广吴勃夫赵晓敏姜平董方方夏光
申请(专利权)人:合肥工业大学
类型:发明
国别省市:安徽,34

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