本发明专利技术公开了一种齿轮修形方法、装置及设备，方法包括：建立齿轮系统的仿真模型；对齿轮系统的齿轮的设定的修形参数进行试验设计，获得各修形参数的各试验样本点；将各修形参数的各试验样本点输入到仿真模型中，计算各修形参数的各样本点在各个设定的扭矩工况下的齿轮的接触斑点分布及传递误差峰峰值；将得到各个扭矩工况下的接触斑点分布及传递误差峰峰值转化为规划变量；拟合各修形参数与规划变量之间的近似模型；以各修形参数为优化变量，以规划变量为优化目标，以近似模型为目标函数进行多目标参数优化，获得各修形参数的最优解。本发明专利技术能有效解决现有技术的齿轮修形效果不理想且无法满足各扭矩工况下良好的接触斑点和传递误差峰峰值的问题。传递误差峰峰值的问题。传递误差峰峰值的问题。
【技术实现步骤摘要】
齿轮修形方法、装置及设备
[0001]本专利技术涉及机械零部件
，尤其涉及一种齿轮修形方法、装置及设备。
技术介绍
[0002]由于电动车的普及，电驱系统应用越来越广。因为电动车在运行过程中缺少 了常规内燃机的噪音，导致电驱系统齿轮的啸叫噪音凸显出来，因此针对电驱系 统的齿轮系统NVH改善显得尤为重要，改善措施最为常用的即是齿轮的微观修形。
[0003]现有齿轮(例如渐开线斜齿轮)微观修形通常只针对某一特定工况的修形， 优化目标只能为接触斑点或者传递误差峰峰值单一目标值，修形的结果往往只能 解决其一，而另外一个因素只能稍做改善或者保持不变，或者解决了其中一个特 定工况的NVH性能，而其他工况仍没有改善效果，甚至恶化，最终对齿轮系统整 体的NVH性能没有得到很好的解决。
[0004]现有齿轮微观修形缺点在于：需要工程师凭借大量与试验对标的经验，逐步 修改各项修形参数，然后提交仿真计算，观察修形带来的传递误差和接触斑点的 变化。然后进行多轮修行迭代，逐步找到一个可以接受的修行方案，该方案仅仅 只是起到一定的优化效果。此外，也无法在多扭矩工况下同时优化接触斑点和传 递误差峰峰值，获得齿轮的最优修行组合，满足各扭矩工况下良好的接触斑点和 传递误差峰峰值。
技术实现思路
[0005]本专利技术实施例提供一种齿轮修形方法、装置、设备以及可读存储介质，能有 效解决现有技术的齿轮修形效果不理想且无法满足各扭矩工况下良好的接触斑 点和传递误差峰峰值的问题。
[0006]本专利技术一实施例提供了一种齿轮修形方法，包括：
[0007]建立齿轮系统的仿真模型；
[0008]对所述齿轮系统的齿轮的设定的修形参数进行试验设计，获得各修形参数的 各试验样本点；
[0009]将各修形参数的各试验样本点输入到所述仿真模型中，计算各修形参数的各 样本点在各个设定的扭矩工况下的所述齿轮的接触斑点分布及传递误差峰峰值；
[0010]将得到各个扭矩工况下的所述接触斑点分布及所述传递误差峰峰值转化为 规划变量；
[0011]拟合各修形参数与所述规划变量之间的近似模型；
[0012]以各修形参数为优化变量，以所述规划变量为优化目标，以所述近似模型为 目标函数，进行多目标参数优化，获得各修形参数的最优解。
[0013]作为上述方案的改进，在所述以各修形参数为优化变量，以所述规划变量为 优化目标，以所述近似模型为目标函数，进行多目标参数优化，获得各修形参数 的最优解之后，所述方法还包括：
[0014]将当前获得的各修形参数的最优解输入所述仿真模型中计算，获得优化方案 的所述齿轮的传递误差峰峰值和接触斑点分布；
[0015]判断优化方案的所述齿轮的传递误差峰峰值和接触斑点分布是否满足目标 条件；目标条件包括：规划变量的传递误差峰峰值最小，且规划变量的接触斑点 最小；
[0016]若是，则输出相应于满足目标条件的修形参数；
[0017]若否，则修改所述规划变量的优化权重，并重新计算获得各修形参数的最优 解。
[0018]作为上述方案的改进，所述对所述齿轮系统的齿轮的设定的修形参数进行试 验设计，获得各修形参数的各试验样本点，包括：
[0019]定义修形参数及其取值范围；所述修形参数包括以下中的至少一种：齿向鼓 形量、齿廓鼓形量、螺旋角线性修形、压力角线性修形、齿侧抛物线修缘、齿顶 抛物线修缘；
[0020]以所述修形参数为试验设计的输入变量，开展最优拉丁超立方试验设计，以 获得各修形参数的各试验样本点。
[0021]作为上述方案的改进，所述试验样本点的个数规定应大于或等于所述修形参 数的个数的5倍。
[0022]作为上述方案的改进，所述将得到各个扭矩工况下的所述接触斑点分布及所 述传递误差峰峰值转化为规划变量，包括：
[0023]根据折衷规划法进行多目标优化的降维处理，将得到各个扭矩工况下的所述 接触斑点分布及所述传递误差峰峰值转化为规划变量；
[0024]其中，所述折衷规划法的规划变量TE(x)和CS(x)的目标函数分别为：
[0025][0026][0027]式中，w
k
为第k个工况的传递误差峰峰值的权重，v
k
为第k个工况的接触斑 点的权重，TE
k
(x)为第k个工况的传递误差峰峰值，CS
k
(x)为第k个工况的接触 应力峰值，分别为第k个工况的传递误差峰峰值在设计空间内的 最大值和最小值，分别为第k个工况的接触应力峰值在设计空间 内的最大值和最小值,q为惩罚因子，且q≥2。
[0028]本专利技术另一实施例对应提供了一种齿轮修形装置，包括：
[0029]仿真模型建立模块，用于建立齿轮系统的仿真模型；
[0030]样本点获得模块，用于对所述齿轮系统的齿轮的设定的修形参数进行试验设 计，获得各修形参数的各试验样本点；
[0031]参数计算模块，用于将各修形参数的各试验样本点输入到所述仿真模型中， 计算各修形参数的各样本点在各个设定的扭矩工况下的所述齿轮的接触斑点分 布及传递误差峰峰值；
[0032]转化模块，用于将得到各个扭矩工况下的所述接触斑点分布及所述传递误差 峰峰值转化为规划变量；
[0033]拟合模块，用于拟合各修形参数与所述规划变量之间的近似模型；
[0034]优化模块，用于以各修形参数为优化变量，以所述规划变量为优化目标，以 所述近似模型为目标函数，进行多目标参数优化，获得各修形参数的最优解。
[0035]作为上述方案的改进，所述装置还包括：
[0036]仿真计算模块，用于将当前获得的各修形参数的最优解输入所述仿真模型中 计算，获得优化方案的所述齿轮的传递误差峰峰值和接触斑点分布；
[0037]判断模块，用于判断优化方案的所述齿轮的传递误差峰峰值和接触斑点分布 是否满足目标条件；目标条件包括：规划变量的传递误差峰峰值最小，且规划变 量的接触斑点最小；
[0038]第一响应模块，用于若是，则输出相应于满足目标条件的修形参数；
[0039]第二响应模块，用于若否，则修改所述规划变量的优化权重，并重新计算获 得各修形参数的最优解。
[0040]作为上述方案的改进，所述样本点获得模块包括：
[0041]定义单元，用于定义修形参数及其取值范围；所述修形参数包括以下中的至 少一种：齿向鼓形量、齿廓鼓形量、螺旋角线性修形、压力角线性修形、齿侧抛 物线修缘、齿顶抛物线修缘；
[0042]试验设计单元，用于以所述修形参数为试验设计的输入变量，开展最优拉丁 超立方试验设计，以获得各修形参数的各试验样本点。
[0043]作为上述方案的改进，所述转化模块具体用于：
[0044]根据折衷规划法进行多目标优化的降维处理，将得到各个扭矩工况下的所述 接触斑点分布及所述传递误差峰峰值转化为规划变量；
[0045]其中，所述折衷本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种齿轮修形方法，其特征在于，包括：建立齿轮系统的仿真模型；对所述齿轮系统的齿轮的设定的修形参数进行试验设计，获得各修形参数的各试验样本点；将各修形参数的各试验样本点输入到所述仿真模型中，计算各修形参数的各样本点在各个设定的扭矩工况下的所述齿轮的接触斑点分布及传递误差峰峰值；将得到各个扭矩工况下的所述接触斑点分布及所述传递误差峰峰值转化为规划变量；拟合各修形参数与所述规划变量之间的近似模型；以各修形参数为优化变量，以所述规划变量为优化目标，以所述近似模型为目标函数，进行多目标参数优化，获得各修形参数的最优解。2.如权利要求1所述的齿轮修形方法，其特征在于，在所述以各修形参数为优化变量，以所述规划变量为优化目标，以所述近似模型为目标函数，进行多目标参数优化，获得各修形参数的最优解之后，还包括：将当前获得的各修形参数的最优解输入所述仿真模型中计算，获得优化方案的所述齿轮的传递误差峰峰值和接触斑点分布；判断优化方案的所述齿轮的传递误差峰峰值和接触斑点分布是否满足目标条件；目标条件包括：规划变量的传递误差峰峰值最小，且规划变量的接触斑点最小；若是，则输出相应于满足目标条件的修形参数；若否，则修改所述规划变量的优化权重，并重新计算获得各修形参数的最优解。3.如权利要求1所述的齿轮修形方法，其特征在于，所述对所述齿轮系统的齿轮的设定的修形参数进行试验设计，获得各修形参数的各试验样本点，包括：定义修形参数及其取值范围；所述修形参数包括以下中的至少一种：齿向鼓形量、齿廓鼓形量、螺旋角线性修形、压力角线性修形、齿侧抛物线修缘、齿顶抛物线修缘；以所述修形参数为试验设计的输入变量，开展最优拉丁超立方试验设计，以获得各修形参数的各试验样本点。4.如权利要求1或3所述的齿轮修形方法，其特征在于，所述试验样本点的个数规定应大于或等于所述修形参数的个数的5倍。5.如权利要求1所述的齿轮修形方法，其特征在于，所述将得到各个扭矩工况下的所述接触斑点分布及所述传递误差峰峰值转化为规划变量，包括：根据折衷规划法进行多目标优化的降维处理，将得到各个扭矩工况下的所述接触斑点分布及所述传递误差峰峰值转化为规划变量；其中，所述折衷规划法的规划变量TE(x)和CS(x)的目标函数分别为：其中，所述折衷规划法的规划变量TE(x)和CS(x)的目标函数分别为：
式中，w
k
为第k个工况的传递误差峰峰值的权重，v
k
为第k个工况的接触斑点的权重，TE
k
(x)为第k个工况的传递误差峰峰值，CS
k
(x)为第k个工况的接触应力峰值，分别为第k个工况的传递误差峰峰值在设计空间内的最大值和最小值，分别为第k个工况的接触应力峰值在设计空间内的最大值和最小值,q为惩罚...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈琛，熊飞，刘静，匡松松，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。