一种液粘调速离合器中摩擦片齿廓的修形方法技术

本发明专利技术公开了一种液粘调速离合器中摩擦片齿廓的修形方法，步骤1，外齿径向修形：摩擦片外齿发生径向变形时，采用齿顶修形；通过渐开线方程与齿顶圆方程的交点和变形量求得修形后的三个坐标点，用双曲线将三点连接得到修形曲线，根据修形曲线对外齿的径向修补；步骤2，内齿径向修形：摩擦片内齿发生径向变形时，设置径向位移补偿机构对径向变形进行补偿，对摩擦片内齿径向修形；步骤3，内齿轴向修形：摩擦片内齿发生轴向变形时，采用变位修正法来增加齿厚进行修补。本发明专利技术考虑了摩擦片发生不同工况的变形的修形，并改善了齿接触应力和挤压应力，解决了摩擦片齿在不同工况发生变形后仍能正常传动的问题。能正常传动的问题。能正常传动的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种液粘调速离合器中摩擦片齿廓的修形方法


[0001]本专利技术涉及液粘传动
，具体地说是一种液粘调速离合器中摩擦片齿廓的修形方法。

技术介绍

[0002]液粘调速离合器系列产品，是一种利用油膜剪切新技术制造的新型动力传动节能装置。它具有良好的调速性能，可广泛用于石油、化工、冶金、电力、煤炭等行业的大功率水泵、风机和各种工作机的调速，可以有效的解决水泵，风机等各种工作机所产生的能源浪费问题，节能效果显著。
[0003]离合器工作时，摩擦产生的热量使摩擦片及对偶片受热产生热膨胀，而且受热不均匀，其内部产生内约束，同时还存在外部的变形约束条件，热变形不能自由进行，在离合器片中产生热应力。工作时片中各点热应力值随着温度及约束等情况的改变而改变，一旦其值增大到超过材料屈服点，材料出现不可逆塑性应变，摩擦片或钢片就会产生永久变形。
[0004]由于摩擦片的传动不可避免地存在制造误差、安装误差及摩擦片齿传动的受力变形，而且传动中不可避免产生振动和噪声等现象，特别是在一些高速重载传动装置中表现得尤其明显。齿廓修补是降低摩擦片齿传动装置的振动、噪声和提高传动效率一种有效的技术，近年来获得越来越广泛的应用。
[0005]专利2011101450l1.5公开了一种渐开线直齿行星传动齿轮的修形方法和制造方法，根据预定载荷值得到太阳轮轴齿宽段的扭转变形量、行星轮轴齿宽段的弯曲变形量以及行星轮的轮齿的弹性变形量；根据修形量的初始值在虚拟环境中对渐开线直齿行星传动齿轮进行修形；对修形后的渐开线直齿行星传动齿轮进行评估验证，根据评估验证的结果确定最终修形量。本专利技术的修形方法消除了行星齿轮啮合的偏载现象，进而改善了齿轮的传动平稳性,提高了齿轮的承载能力，延长了齿轮的使用寿命。
[0006]申请号为201410087456.6的中国专利公开了一种渐开线齿轮齿廓修形方法，通过对相互啮合的主动轮和被动轮均进行齿顶修形，该修形改善轮齿啮入啮出时的接触变形和接触应力。但该专利仅考虑齿轮啮合的过程中的修形，没有考虑摩擦片齿发生径向变形和轴向变形的状况。
[0007]本专利技术考虑了摩擦片发生不同工况的变形的修形，并改善了齿接触应力和挤压应力，解决了摩擦片齿在不同工况发生变形后仍能正常传动的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种液粘调速离合器中摩擦片齿廓的修形方法，该方法考虑了摩擦片发生不同工况的变形的修形，并改善了齿接触应力和挤压应力，解决了摩擦片齿在不同工况发生变形后仍能正常传动的问题。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种液粘调速离合器中摩擦片齿廓的修形方法，具体包括以下步骤：
[0010]步骤1，外齿径向修形：摩擦片外齿发生径向变形时，采用齿顶修形；通过渐开线方程与齿顶圆方程的交点和变形量求得修形后的三个坐标点，用双曲线将三点连接得到修形曲线，根据修形曲线对外齿的径向修补；
[0011]步骤2，内齿径向修形：摩擦片内齿发生径向变形时，对径向变形进行补偿；通过嵌在齿内的磁致伸缩位移传感器测量出内齿的变形量，把位移量通过编码器反馈给控制器；控制器驱动位移台上下滑动，通过位移台上的滑动位移来补偿摩擦片的径向弹性变形；
[0012]步骤3，内齿轴向修形：摩擦片内齿发生轴向变形时，采用变位修正法来增加齿厚进行修补。
[0013]作为本专利技术进一步优选地，步骤1中，摩擦片外齿发生径向变形时，先计算摩擦片外齿径向变形的变形量Δl。
[0014]Δl通过曲线拟合得出：
[0015]Δl＝4.355
‑
1.198
×
10
‑7q
‑
0.621μ
‑
0.016b
[0016]其中，q为对偶片热流密度，b为摩擦片外径，μ为润滑油粘度。
[0017]作为本专利技术进一步优选地，渐开线方程与齿顶圆方程的交点A坐标为(x
A
，y
A
)；修形后的三个坐标点为B(x
B
，y
B
)、C(x
C
，y
C
)、D(x
D
，y
D
)。
[0018]B点为修形曲线的顶点坐标，且y
B
＝y
A
‑
Δl，即B点坐标为B(x
A
，y
A
‑
Δl)。
[0019]C点的坐标为C(x
C
，y
C
)，有x
C
＝r
b
sinu
C
+r
b
u
C
cosu
C
，y
C
＝r
b
cosu
C
‑
r
b
u
C
sinu
C
，其中r
b
为分度圆半径；并且C点的纵坐标y
C
＝y
B
‑
Δl。
[0020]D点的坐标为D
[0021]作为本专利技术进一步优选地，修形曲线的曲率半径大于原曲线的曲率半径。
[0022]作为本专利技术进一步优选地，步骤2中，摩擦片内齿发生径向变形时，通过设置径向位移补偿机构对径向变形进行补偿，对摩擦片内齿径向修形。
[0023]位移补偿机构包括磁致伸缩位移传感器、压电位移台、导轨、滑块、压电陶瓷位移块、顶杆、编码器、控制器。
[0024]磁致伸缩位移传感器设置在摩擦片的径向位置。
[0025]压电位移台的L型底座固定在箱体上；导轨垂直固定在L型底座的一个平面上，并与另一个平面平行；导轨上套设有滑块，滑块一个端面上固定压电陶瓷位移块，另一端面固定顶杆；顶杆一端与滑块连接，顶杆另一端嵌在摩擦片的内径处。
[0026]压电位移台上还设置编码器和控制器。
[0027]作为本专利技术进一步优选地，磁致伸缩位移传感器上检测元件的波导管设置在摩擦片内齿齿顶内，波导管不能突出至摩擦片内齿齿顶外。
[0028]作为本专利技术进一步优选地，步骤3中，摩擦片内齿发生轴向变形时，先计算摩擦片内齿轴向变形的变形量Δl
′
。
[0029]Δl
′
通过曲线拟合得出：
[0030]Δl
′
＝3.920
‑
9.223
×
10
‑8q
‑
0.853μ
‑
0.16b
′
+0.002a
′
[0031]其中，q为对偶片热流密度，μ为润滑油粘度，a
′
为摩擦片内径，b
′
为摩擦片外径。
[0032]作为本专利技术进一步优选地，根据碟形变形规律，摩擦片的内、外齿变形沿齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液粘调速离合器中摩擦片齿廓的修形方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1，外齿径向修形：摩擦片外齿发生径向变形时，采用齿顶修形；通过渐开线方程与齿顶圆方程的交点和变形量求得修形后的三个坐标点，用双曲线将三点连接得到修形曲线，根据修形曲线对外齿的径向修补；步骤2，内齿径向修形：摩擦片内齿发生径向变形时，设置径向位移补偿机构(1)对径向变形进行补偿，对摩擦片内齿径向修形；通过嵌在齿内的磁致伸缩位移传感器(2)测量出内齿的变形量，把位移量通过编码器反馈给控制器；控制器驱动位移台上下滑动，通过位移台上的滑动位移来补偿摩擦片的径向弹性变形；步骤3，内齿轴向修形：摩擦片内齿发生轴向变形时，采用变位修正法来增加齿厚进行修补。2.根据权利要求1所述的一种液粘调速离合器中摩擦片齿廓的修形方法，其特征在于：步骤1中，摩擦片外齿发生径向变形时，先计算摩擦片外齿径向变形的变形量Δl；Δl通过曲线拟合得出：Δl＝4.355
‑
1.198
×
10
‑7q
‑
0.621μ
‑
0.016b其中，q为对偶片热流密度，b为摩擦片外径，μ为润滑油粘度。3.根据权利要求2所述的一种液粘调速离合器中摩擦片齿廓的修形方法，其特征在于：渐开线方程与齿顶圆方程的交点A坐标为(x
A
，y
A
)；修形后的三个坐标点为B(x
B
，y
B
)、C(x
C
，y
C
)、D(x
D
，y
D
)；B点为修形曲线的顶点坐标，且y
B
＝y
A
‑
Δl，即B点坐标为B(x
A
，y
A
‑
Δl)；C点的坐标为C(x
C
，y
C
)，有x
C
＝r
b
sinu
C
+r
b
u
C
cosu
C
，y
C
＝r
b
cosu
C
‑
r
b
u
C
sinu
C
，其中r

【专利技术属性】
技术研发人员：崔建中，马顺喜，陈贵同，张东，徐雅文，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：