轮齿齿廓平滑度的评估方法及轮齿齿廓的修形方法技术

本发明专利技术涉及一种轮齿齿廓平滑度的评估方法及轮齿齿廓的修形方法。评估时，先确定第一参照点、第二参照点及参照圆。而且，由于相邻的两个齿形曲线的交点位于参照圆上，故参照圆圆心到交点的距离等于参照圆的半径。假设，存在一个与参照圆相同的可沿外轮廓曲线的内侧滚动的滚动圆，当第一参照点及第二参照点与圆心之间的距离大于参照圆的半径时，则表示滚动圆通过交点位置时将会与交点相切。这表明，上述相邻的两个齿形曲线之间过渡较平缓，从而可对轮齿的平滑度进行准确的评估。经过多次评估的循环过程后，最终可得到使轮齿的平滑度符合需求的修形齿形曲线。此外，本发明专利技术还提供一种计算机设备及计算机可读存储介质。

Evaluation Method of Smoothness of Gear Profile and Modification Method of Gear Profile

【技术实现步骤摘要】
轮齿齿廓平滑度的评估方法及轮齿齿廓的修形方法
本专利技术涉及机械加工
，特别涉及一种轮齿齿廓平滑度的评估方法及轮齿齿廓的修形方法。
技术介绍
齿轮在传动中不可避免出现啮入啮出冲击、载荷突变、速度波动以及有不同阵型和频率组成的各阶振动，从而产生降低传动精度、缩短使用寿命、降低承载能力以及增大振动噪声的不良现象。因此，从减小啮入啮出冲击和提高传动平稳性等角度考虑，必须对齿轮进行齿廓修形。齿廓修形是指在啮合轮齿的顶部附近适当地修正渐开线以用来补偿加工误差和弹性变形，避免或减轻啮入啮出时产生的载荷冲击。对轮齿齿廓实现修形的修形曲线有多种。但是，目前无法保证原有齿形曲线与修形齿形曲线的交接处实现平滑过渡。而且，目前尚无很好的办法在设计阶段对轮齿齿廓的平滑度进行控制。因此，在对轮齿齿廓进行修形后，得到的轮齿的齿廓容易出现平滑度不足的问题，进而导致齿轮出现噪声大、传动平稳性较差的缺陷。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有轮齿修形后容易出现齿廓的平滑度不足的问题，提供一种轮齿齿廓平滑度的评估方法，以及能提升齿廓平滑度的轮齿齿廓的修形方法。一种轮齿齿廓平滑度的评估方法，包括：获取待测轮齿的外轮廓曲线，所述外轮廓曲线包括顶面曲线及侧面曲线，所述侧面曲线由多个齿形曲线连接形成，所述多个齿形曲线中包括一个原始齿形曲线及至少一个修形齿形曲线；确定第一参照点及第二参照点，所述第一参照点及所述第二参照点分别位于相邻的两个所述齿形曲线上；确定预设半径的参照圆，所述参照圆的圆心位于穿过相邻的两个所述齿形曲线的交点并与第一参照点与所述第二参照点的连线垂直的直线上，所述交点位于所述参照圆上；当所述第一参照点及所述第二参照点与所述参照圆的圆心之间的距离大于等于所述参照圆的半径时，则判断所述待测轮齿的平滑度符合需求。在其中一个实施例中，所述确定第一参照点及第二参照点，所述第一参照点及所述第二参照点分别位于相邻的两个所述齿形曲线上的步骤包括：获取所述交点在所述待测轮齿的对称轴上的相交投影点，所述对称轴穿过且平分所述顶面曲线；在所述相交投影点两侧分别选取与所述相交投影点间隔预设距离的参照投影点；将两个所述参照投影点分别投影于相邻的两个所述齿形曲线上以分别得到所述第一参照点及所述第二参照点。在其中一个实施例中，所述参照圆的半径大于所述第一参照点及所述第二参照点连线的长度。在其中一个实施例中，所述参照圆的半径位于0.3毫米至1.5毫米之间。在其中一个实施例中，所述参照圆的半径为0.8毫米。在其中一个实施例中，在所述当所述第一参照点及所述第二参照点与所述圆心之间的距离大于等于所述参照圆的半径时，则判断所述待测轮齿的平滑度符合需求的步骤之前，还包括步骤：获取所述交点、所述第一参照点、所述第二参照点及所述圆心在预设坐标系中的坐标值，并根据所述坐标值获取所述第一参照点及所述第二参照点与所述圆心之间的距离。上述轮齿齿廓平滑度的评估方法，先确定第一参照点、第二参照点及参照圆。而且，由于相邻两个齿形曲线的交点位于参照圆上，故参照圆圆心到交点的距离等于参照圆的半径。假设，存在一个与参照圆相同的可沿外轮廓曲线的内侧滚动的滚动圆，当第一参照点及第二参照点与圆心之间的距离大于参照圆的半径时，滚动圆通过交点位置时将会与交点相切。这表明，相邻两个齿形曲线之间过渡较平缓，滚动圆可顺利通过交点。因此，通过上述轮齿齿廓平滑度的评估方法，可对轮齿的平滑度进行准确的评估。一种轮齿齿廓的修形方法，包括：如上述优选实施例中任一项所述的轮齿齿廓平滑度的评估方法；当所述第一参照点或所述第二参照点与所述圆心之间的距离小于所述参照圆的半径时，对所述修形齿形曲线进行修改，以减小修形量；返回执行所述轮齿齿廓平滑度的评估方法并以此循环，直至所述待测轮齿的平滑度符合需求。在其中一个实施例中，所述当所述第一参照点或所述第二参照点与所述圆心之间的距离小于所述参照圆的半径时，对所述修形齿形曲线进行修改，以减小修形量的步骤具体为：从预设的修形曲线数据库中选取新的修形齿形曲线以替换所述修形齿形曲线。上述轮齿齿廓的修形方法，先通过轮齿齿廓平滑度的评估方法进行评估，当轮齿的平滑度不符合需求时，对修形齿形曲线进行修改，以减小修形量。修形量减小后，新的修形齿形曲线与相邻齿形曲线之间过渡将变得更平缓。进一步的，再次通过轮齿齿廓平滑度的评估方法进行评估，以判断轮齿的平滑度是否符合需求。经过多次循环过程后，最终可得到使轮齿的平滑度符合需求的修形齿形曲线。因此。通过上述轮齿齿廓的修形方法可有效提升轮齿齿廓的平滑度。一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述优选实施例中任一项所述方法的步骤。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述优选实施例中任一项所述的方法的步骤。附图说明图1为本专利技术较佳实施例中轮齿齿廓平滑度的评估方法的流程示意图；图2为本专利技术较佳实施例中轮齿齿廓的修形方法的流程示意图；图3为执行轮齿齿廓平滑度的评估方法的场景模拟示意图；图4为执行轮齿齿廓的修形方法的场景模拟示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1及图3，本专利技术提供了一种轮齿齿廓平滑度的评估方法，包括步骤S110至步骤S140。步骤S110，获取待测轮齿的外轮廓曲线，外轮廓曲线包括顶面曲线及侧面曲线，侧面曲线由多个齿形曲线连接形成，多个齿形曲线中包括一个原始齿形曲线10及至少一个修形齿形曲线20。具体的，每个齿轮包括多个轮齿，多个轮齿的表面轮廓相同。因此，对其中任意一个轮齿的齿廓平滑度进行评估即可。为便于评估，轮齿的外轮廓曲线取二维曲线，即端面截面的轮廓。其中，顶面曲线一般为弧线，侧面曲线为两条，分别与顶面曲线的两端连接且呈对称分布。原始齿形曲线10指的是轮齿初始设计时的轮廓线，而修形齿形曲线20则是对轮齿靠近顶面的部分进行重新设计后得到的新的轮廓线。而且，原始齿形曲线10及修形齿形曲线20均为已知曲线(曲线方程已知)。修形齿形曲线20可以只有一个，也可有多个。当存在多个修形齿形曲线20时，则既需要对原始齿形曲线10与相邻修形齿形曲线20之间的平滑度进行评估，也需要对相邻两个修形齿形曲线20之间的平滑度进行评估。此时，需要多次执行上述轮齿齿廓平滑度的评估方法，且若其中任意一次评估平滑度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮齿齿廓平滑度的评估方法，其特征在于，包括：获取待测轮齿的外轮廓曲线，所述外轮廓曲线包括顶面曲线及侧面曲线，所述侧面曲线由多个齿形曲线连接形成，所述多个齿形曲线中包括一个原始齿形曲线及至少一个修形齿形曲线；确定第一参照点及第二参照点，所述第一参照点及所述第二参照点分别位于相邻的两个所述齿形曲线上；确定预设半径的参照圆，所述参照圆的圆心位于穿过相邻的两个所述齿形曲线的交点并与第一参照点与所述第二参照点的连线垂直的直线上，所述交点位于所述参照圆上；当所述第一参照点及所述第二参照点与所述参照圆的圆心之间的距离大于等于所述参照圆的半径时，则判断所述待测轮齿的平滑度符合需求。

【技术特征摘要】
1.一种轮齿齿廓平滑度的评估方法，其特征在于，包括：获取待测轮齿的外轮廓曲线，所述外轮廓曲线包括顶面曲线及侧面曲线，所述侧面曲线由多个齿形曲线连接形成，所述多个齿形曲线中包括一个原始齿形曲线及至少一个修形齿形曲线；确定第一参照点及第二参照点，所述第一参照点及所述第二参照点分别位于相邻的两个所述齿形曲线上；确定预设半径的参照圆，所述参照圆的圆心位于穿过相邻的两个所述齿形曲线的交点并与第一参照点与所述第二参照点的连线垂直的直线上，所述交点位于所述参照圆上；当所述第一参照点及所述第二参照点与所述参照圆的圆心之间的距离大于等于所述参照圆的半径时，则判断所述待测轮齿的平滑度符合需求。2.根据权利要求1所述的轮齿齿廓平滑度的评估方法，其特征在于，所述确定第一参照点及第二参照点，所述第一参照点及所述第二参照点分别位于相邻的两个所述齿形曲线上的步骤包括：获取所述交点在所述待测轮齿的对称轴上的相交投影点，所述对称轴穿过且平分所述顶面曲线；在所述相交投影点两侧分别选取与所述相交投影点间隔预设距离的参照投影点；将两个所述参照投影点分别投影于相邻的两个所述齿形曲线上以分别得到所述第一参照点及所述第二参照点。3.根据权利要求1所述的轮齿齿廓平滑度的评估方法，其特征在于，所述参照圆的半径大于所述第一参照点及所述第二参照点连线的长度。4.根据权利要求1所述的轮齿齿廓平滑度的评估方法，其特征在于，所述参照圆的半径位于0.3毫米至1.5毫米之间。5.根据权利要求4所述的轮齿齿廓...

【专利技术属性】
技术研发人员：文贵华，
申请(专利权)人：株洲齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43