一种评估齿轮副接触斑的方法技术

一种评估齿轮副接触斑的方法，包括以下步骤：S1：建理论参数的三维模型，计算得到任意点的理论展开长度；S2：扫描实际齿轮齿廓，得到扫描线上任意点的实际展开长度；S3：作扫描线上各点的实际展开长度与理论展开长度之差，得到偏差值；S4：对偏差值使用拉格朗日的多项式插值法，得到齿轮齿廓任意点的偏差值；S5：选取不同齿向曲线，并对齿向曲线以及扫描线上所有点的偏差值识别，将相等偏差值连线，得到等高线图；S6：分别确定齿轮副的主、从动齿轮的齿向曲线，将齿轮副齿向曲线及扫描线相应位置的偏差值叠加，得到叠加值；S7：对叠加值进行识别，将相等的叠加值连接成等高线图，显示齿轮副接触斑；S8：根据S7得到的等高线图评估齿轮副情况。根据S7得到的等高线图评估齿轮副情况。根据S7得到的等高线图评估齿轮副情况。

【技术实现步骤摘要】
一种评估齿轮副接触斑的方法


[0001]本专利技术涉及齿轮传动领域，具体涉及一种评估齿轮副接触斑的方法。

技术介绍

[0002]齿轮形貌、装配啮合好坏对齿轮传动的可靠性、振动噪声均有直接的影响。
[0003]目前，如图7所示，齿轮评价方法是通过扫描探针沿着齿形路线11、12、13和沿着齿向路线14、15、16走针测量，得到齿轮实际的数模、轮廓、渐开线等参数的数值，再将这些参数的数值与国标规定参数数值进行比对，进行偏离评估。但是，这种方法仅针对单个齿轮测量进行质量好坏的评估，不能对齿轮副接触斑进行系统性的评价，功能较单一；扫描探针测量花费时间较多，扫描线设置较少，就会导致实际齿廓评估并不准确，评估效果差，若要得到较为准确的评估结果，只能设置更多条扫描线，这样又会花费更多的时间，而且现有技术中两种数值进行比较的评估方法涉及到几十组数据，工作人员需要仔细对比，导致评估效率低，也容易看错，更别说快速、直观地了解齿轮形貌和齿轮副的配合情况。如何解决这些问题需要一种准确快速、直观地评估齿轮副接触斑的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种评估齿轮副接触斑的方法，通过分别对齿轮副主、从动齿轮进行偏差值插值，得到齿轮副配合的等高线图，解决齿轮评估方法功能单一，效率低的问题。
[0005]本专利技术的目的是采用下述方案实现的：一种评估齿轮副接触斑的方法，包括以下步骤：
[0006]S1：根据设计的齿轮齿廓形状，建立理论参数的三维模型，通过计算得到理论齿廓任意点的展开长度；
[0007]S2：对加工出的实际齿轮齿廓进行扫描，扫描线为齿面上齿向方向的多条扫描线，得到扫描线上任意点的实际展开长度；
[0008]S3：计算机接收扫描线上任意点的实际展开长度并对应到三维模型上，计算扫描线上各点的实际展开长度与理论展开长度之差，得到各点展开长度的偏差值且存储在计算机中；
[0009]S4：对各扫描线上同一齿宽处点的展开长度偏差值使用拉格朗日的多项式插值法，得到齿轮齿廓任意点的展开长度偏差值；
[0010]S5：按需求选取多条不同的齿向曲线，并对齿向曲线以及扫描线上所有点的展开长度偏差值进行识别，将相等的展开长度偏差值进行连线，得到等高线图；
[0011]S6：用步骤S4分别得到齿轮副的主动齿轮、从动齿轮的任意点的展开长度偏差值并确定齿向曲线，将齿轮副齿向曲线及扫描线啮合对应位置的展开长度偏差值进行叠加，得到齿向曲线及扫描线上任意点的叠加值；
[0012]S7：对叠加值进行识别，将相等的叠加值连接形成等高线图，用来显示齿轮副接触
斑；
[0013]S8：根据S7得到的等高线图评估齿轮副情况。
[0014]所述理论参数包括齿数、模数、压力角、螺旋角、变位系数、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿轮副中心距。
[0015]所述扫描线还包括位于齿宽中点与理论渐开线平行的定位扫描线。
[0016]所述扫描线均位于齿根与齿顶之间且等间距分布，同一扫描线上所有点的理论展开长度相同。
[0017]所述齿向曲线分布在扫描线两侧，所述扫描线与相邻的齿向曲线之间等距分布且两扫描线之间的齿向曲线等距分布，所述齿向曲线数量根据被测齿轮大小和检测精度需求确定。
[0018]所述等高线图上不同闭合曲线之间的区域使用不同颜色显示。
[0019]采用上述方案，通过扫描线上偏差值使用拉格朗日插值法得到任意点偏差值，通过对齿向曲线及扫描线上的偏差值进行识别连接形成等高图；通过分别对齿轮副主、从动齿轮进行扫描，对偏差值作插值、叠加处理，得到齿轮副接触斑的等高图。利用等高线图进行观察评估，不仅能对齿轮副配合情况做快速准确的评估，也能快速、直观地了解单个齿轮的形貌及质量情况，评估效率高、操作方便。
[0020]下面结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。
附图说明
[0021]图1为本专利技术流程图；
[0022]图2为本专利技术扫描线分布示意图；
[0023]图3为本专利技术齿向曲线分布示意图；
[0024]图4为本专利技术齿轮齿廓等高线图；
[0025]图5为本专利技术齿轮副接触斑良好的等高线图；
[0026]图6为本专利技术齿轮副接触斑较差的等高图；
[0027]图7为现有技术扫描线分布示意图。
具体实施方式
[0028]如图1至图6所示，一种评估齿轮副接触斑的方法，包括以下步骤：
[0029]S1：根据设计的齿轮齿廓形状，建立理论参数的三维模型，通过计算得到理论齿廓任意点的展开长度；所述理论参数包括齿数、模数、压力角、螺旋角、变位系数、齿顶圆直径、齿根圆直径、齿轮副中心距。
[0030]S2：对加工出的实际齿轮齿廓使用探针扫描仪进行扫描，扫描线为齿面上齿向方向的多条扫描线，本实施例扫描线如图2所示为21、22、23、24、25、26共六条，所述扫描线均位于齿根与齿顶之间且等间距分布，同一扫描线上所有点的理论展开长度相同，所述扫描线还包括一条用于扫描仪定位的定位扫描线27，该定位扫描线位于齿宽中点与理论渐开线平行，进行扫描时先通过定位扫描线27得到被测齿轮齿廓的实际参数，将实际参数与理论参数进行比较确定扫描仪是否扫描到正确的被测齿轮，再进行齿向方向的六条扫描线的扫描，通过扫描得到扫描线上任意点的实际展开长度。
[0031]S3：计算机接收扫描线上任意点的实际展开长度并对应到三维模型上，计算扫描线上各点的实际展开长度与理论展开长度之差，以高于设计齿轮齿廓表面为正值，以低于设计齿轮齿廓表面为负值，得到各点展开长度的偏差值且存储在计算机中。
[0032]S4：对各扫描线上同一齿宽处点的展开长度偏差值使用拉格朗日的多项式插值法，得到齿轮齿廓任意点的展开长度偏差值；
[0033]采用拉格朗日插值法计算齿轮齿廓任意点的展开长度偏差值的具体计算为，
[0034]4‑
1，在齿向方向的扫描线上各选取一点，所述选取点为同一齿宽，将选取点的实际偏差值代入公式：x∈[0，+∞)，式中，x为展开长度，δ为偏差值，n为齿向方向扫描线条数，i为1到n之间的自然数，j为1到n之间的自然数，得到该齿宽任意点的偏差值关系表达式P(x)；
[0035]4‑
2，采用4
‑
1的方法得到齿轮齿廓的任意齿宽的偏差值关系表达式。
[0036]S5：如图3所示，以齿轮齿廓上理论展开长度相同的点为一条齿向曲线，按被测齿轮大小和检测精度需求选取多条不同的齿向曲线28，所述齿向曲线分布在扫描线两侧，所述扫描线与相邻的齿向曲线之间等距分布且两扫描线之间的齿向曲线等距分布，并对齿向曲线以及扫描线上所有点的展开长度偏差值进行识别，将相等的展开长度偏差值进行连线，如图4所示，得到单个齿轮的等高线图，更能直观得展示加工齿轮微观形貌，便于工作人员结合齿轮设计的修形量对加工齿轮进行评估。
[0037]S6：用步骤S4分别得到齿轮副的主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评估齿轮副接触斑的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据设计的齿轮齿廓形状，建立理论参数的三维模型，通过计算得到理论齿廓任意点的展开长度；S2：对加工出的实际齿轮齿廓进行扫描，扫描线为齿面上齿向方向的多条扫描线，得到扫描线上任意点的实际展开长度；S3：计算机接收扫描线上任意点的实际展开长度并对应到三维模型上，计算扫描线上各点的实际展开长度与理论展开长度之差，得到各点展开长度的偏差值且存储在计算机中；S4：对各扫描线上同一齿宽处点的展开长度偏差值使用拉格朗日的多项式插值法，得到齿轮齿廓任意点的展开长度偏差值；S5：按需求选取多条不同的齿向曲线，并对齿向曲线以及扫描线上所有点的展开长度偏差值进行识别，将相等的展开长度偏差值进行连线，得到等高线图；S6：用步骤S4分别得到齿轮副的主动齿轮、从动齿轮的任意点的展开长度偏差值并确定齿向曲线，将齿轮副齿向曲线及扫描线啮合对应位置的展开长度偏差值进行叠加，得到齿向曲线及扫描线上任意点的叠加值；S7：对叠加...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪，曹志强，王攀，廖浚杰，罗航，余九州，
申请(专利权)人：重庆青山工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：