【技术实现步骤摘要】
一种基于Ease-off螺旋锥齿轮齿面自由修形方法
本专利技术涉及齿轮传动
，具体涉及高性能螺旋锥齿轮齿面自由修形设计方法。
技术介绍
螺旋锥齿轮具有重合度高、承载能力高等优点，其广泛应用于航空、航海、车辆等相交或相错轴齿轮传动系统，其齿面方程复杂，加工工艺难度大。受安装误差与变形的影响，易出现齿面边缘应力集中现象，影响齿轮副疲劳寿命，实际加工均采取齿面修形。在齿面设计中，主要通过齿面接触分析(ToothContactAnalysis，TCA)及齿面承载接触分析(LoadedToothContactAnalysis,LTCA)技术获得轮齿几何传动误差、齿面印痕及承载传动误差(LoadedTransmissionError,LTE)及载荷来控制齿面接触质量及传动动态性能。传统的齿面设计、加工方法集中于修正摇台型机床运动参数的抛物线传动误差齿面，有效地解决了齿面边缘应力集中问题，但造成了齿轮副失配量过大，不能从根本上改善齿轮副动态啮合特性。为了合理控制齿面失配量，一种新颖的Ease-off齿面拓扑修正技术，即相对共轭齿面的...
【技术保护点】
1.一种基于Ease-off螺旋锥齿轮齿面自由修形方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：与大轮完全共轭的小轮齿轮齿面表达，小轮齿面与大轮齿面啮合时完全共轭，传动比等于齿轮副的名义传动比，则大轮啮合转角θ
【技术特征摘要】
1.一种基于Ease-off螺旋锥齿轮齿面自由修形方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：与大轮完全共轭的小轮齿轮齿面表达，小轮齿面与大轮齿面啮合时完全共轭，传动比等于齿轮副的名义传动比，则大轮啮合转角θ2和小轮啮合转角θ1的关系：
θ2＝z1/z2(θ1-θ10)+θ20(1)
式中θ10，θ20为设计参考点处的大、小轮啮合转角；z1和z2分别为小轮和大轮齿数，将大轮齿面视为假想齿轮刀具，基于空间啮合理论和坐标变换，转化到小轮齿面坐标系中，完全共轭的小轮齿面位矢r10、法矢n10分别为：
r10(u,β,θ1,)＝M1p(θ1)MpqMqrMrsMs2(θ2)r2(u,β)(2)
n10(u,β,θ1,)＝L1p(θ1)LqpLqrLrsLs2(θ2)n2(u,β)(3)
式中齿面位矢r2、n2分别为大轮原始齿面位矢、法矢；u、β为齿面上任一点参数；M1p、Mpq、Mqr、Mrs、Ms2为坐标变换矩阵，L1p、Lpq、Lqr、Lrs、Ls2为对应的3×3子矩阵；
步骤2：小轮法向修形曲面表达，修形改变共轭齿面的接触间隙(齿间间隙和齿面法向间隙的叠加为接触间隙)，几何传动误差反映了初始齿间间隙大小，其不改变的接触线长度和接触路径，改变不同啮合位置间的齿面载荷分配及承载变形，其对振动影响较大，齿面法向间隙可改变接触线的长度和接触路径，避免一定的边缘应力集中；二者均对安装误差敏感性有影响，因此，通过预置传动误差及多段抛物线修形参数，对小轮齿面进行修形，进而改变共轭齿面的初始接触间隙，几何传动误差可用如下4次抛物多项式表达：
ψ(θ1)＝a0+a1θ1+a2θ12+a3θ13+a4θ14(5)
其中Ψ为几何传动误差，a0～a4为曲线参数，仅包含预设传动误差的小轮齿面位矢r1、法矢n1表达式可参考(2～4)确定，不同的是大轮转角表示为：
θ2＝z1/z2(θ1-θ10)+θ20+ψ(θ1)(6)
齿面法向间隙修形设计需要考虑齿根、齿顶有一定的齿廓修形以避免边缘应力集中，且接触迹线也应避免齿顶及两齿侧的边缘接触，因此啮入、啮出端修形量应有一定的扭曲；该修形曲面可表示为δ1(x1,y1)，x1、y1为小轮齿面轴向和径向参数，为了方便表达，通过下式(7)齿廓修形曲线，经旋转变换映射得到齿面法向间隙即δ1(x1,y1)＝f(ζ(y1),θa)，θa为旋转变换角，ζ为齿廓修形量其表达式为：
其中e0、e1、d1、d2为抛物线修形曲线参数；
步骤3：小轮Ease-off修形齿面的表达，在仅包含传动误差的小轮齿面上，再叠加法向修形曲面，可得到确定的小轮解析齿面，其位矢r1r、法矢n1r表示如下：
r1r(u,β)＝δa(u,β)n1(u,β)+r1(u,β)(8)
步骤4：小...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。