新能源二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计方法技术

新能源二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计方法，包括步骤S1至S8，实现对二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计，在选配齿轮宏观参数后通过检查两级齿轮的边界尺寸和轴承的选型校核来验证齿轮宏观参数的选配准确率，并在边界尺寸和轴承选型校核不符合要求时对齿轮宏观参数进行调整，在齿轮宏观参数设计阶段即兼顾各性能指标的设计，通过多次选定齿数Z4形成多个齿轮宏观参数的设计方案，通过评价对比选出最佳方案，形成齿轮宏观参数的流程化平台设计，避免重复校核，缩短开发时间，匹配最优的齿轮方案，为二级平行轴齿轮减速器的前期齿轮设计提供有效且可靠的设计参数。前期齿轮设计提供有效且可靠的设计参数。前期齿轮设计提供有效且可靠的设计参数。

【技术实现步骤摘要】
新能源二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计方法


[0001]本专利技术涉及一种新能源二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计方法，属于新能源减速器齿轮参数优化


技术介绍

[0002]根据传统设计方法所设计出来的齿轮传动机构的综合性能不可预判，且计算繁琐、工作量大，导致设计周期长。因此，如何在齿轮宏观参数设计阶段就能兼顾各项性能指标的设计，是实现产品性能提升、缩短产品设计周期的有效途径。
[0003]新能源二级平行轴齿轮减速器包括由一级主动齿和一级从动齿轮组成的一级齿轮、由二级主动齿轮和二级从动齿轮组成的二级齿轮，输入轴、中间轴和输出轴，三个轴平行设置且均通过轴承装在齿轮箱中，输入轴与电机轴连接，一级主动齿轮装在输入轴上，一级从动齿轮与一级主动齿轮啮合且装在中间轴上，二级主动齿轮装在中间轴上，二级从动齿轮与二级主动齿轮啮合且装在输出轴上，实现动力由输入轴至输出轴的传递，如图1所示，其中一级主动齿轮的齿数为Z1，一级从动齿轮的齿数为Z2，二级主动齿轮的齿数为Z3，二级从动齿轮的齿数为Z4。
[0004]根据阶次含义，定义输入轴转动1圈，激励N次噪声，为N阶。
[0005]当输入轴转1圈时，输入轴上的一级主动齿轮的齿全部啮合一遍，故一级齿轮啮合阶次：O1=Z1
‑‑‑‑
（1）；此时中间轴转动1/Z2/Z1圈，故二级齿轮啮合阶次：O2=Z3*Z1/Z2
‑‑‑‑
（2）；二级平行轴齿轮减速器总速比计算公式为：Z2/Z1*Z4/Z3=
ⅰ‑‑‑‑/>（3）由上式（2）（3）推导得到:O2=Z4/
ⅰ‑‑‑‑
（4）由此可得，减速器的二级齿轮阶次O2只与二级从动齿轮的齿数Z4和总速比
ⅰ
有关，由于将总速比
ⅰ
作为设计输入值，是确定的，故二级齿轮阶次O2只与二级从动齿轮的齿数Z4有关。本方案即从二级从动齿轮的齿数Z4入手，提供一种在齿轮宏观参数设计阶段即兼顾各项性能指标的设计方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供的新能源二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计方法，在齿轮宏观参数设计阶段即兼顾各性能指标的设计，通过多次选定齿数Z4形成多个齿轮宏观参数的设计方案，通过评价对比选出最佳方案，形成齿轮宏观参数的流程化平台设计，避免重复校核，缩短开发时间，匹配最优的齿轮方案，为二级平行轴齿轮减速器的前期齿轮设计提供有效且可靠的设计参数。
[0007]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：新能源二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1: 先选定二级从动齿轮的齿数Z4，计算出二级主动齿轮的齿数Z3；S2：先选定一级主动齿轮的齿数Z1，再计算出一级从动齿轮的齿轮Z2；S3：选配二级减速器的齿轮宏观参数，若齿轮宏观参数无适配方案则返回至步骤S1重新计算二级主动齿轮的齿数Z3；S4:在齿轮箱总成设计软件中计算齿轮传递误差最小时各齿轮的齿宽；S5:在齿轮箱总成设计软件中检查两级齿轮的边界尺寸是否符合设计要求，如不符合则返回步骤S3调整齿轮宏观参数；S6: 在齿轮箱总成设计软件中对减速器中各齿轮配装的轴承进行选型并校核轴承强度，如轴承强度符合要求，则输出齿轮宏观参数为方案一，否则返回步骤S3调整齿轮宏观参数；S7:返回步骤S1重新选定二级从动齿轮的齿轮的齿数Z4，并循环步骤S1至S6，输出齿轮宏观参数为方案N；S8:将方案一至方案N进行汇总，并进行评价对比，选择出最优方案。
[0008]优选的，所述的步骤S1具体是指：首先，根据二级减速器总速比要求并避开电机的阶次选定二级从动齿轮的齿数Z4；接着，根据已知减速器的总速比
ⅰ
及两级齿轮的速比分配原则计算出二级速比的范围；或者根据二级齿轮的边界尺寸要求和二级齿轮的最小中心距要求计算出二级速比；然后，根据二级速比和齿数Z4计算出二级主动齿轮的齿数Z3。
[0009]优选的，所述的步骤S2具体是指：根据齿轮Z3和Z4确定二级速比，通过二级减速器总数比和二级速比计算出一级速比，并根据一级速比并避开电机的阶次选定一级主动齿轮的齿数Z1，再通过齿数Z1和一级速比计算出一级从动齿轮的齿数Z2。
[0010]优选的，二级减速器的齿轮宏观参数包括中心距，压力角，螺旋角，变位系数，齿高系数，齿宽。
[0011]优选的，“选配二级减速器的齿轮宏观参数”是指根据载荷谱传递误差要求、连接花键尺寸、重量及边界要求设计齿轮宏观参数，使一级齿轮和二级齿轮的端面重合度、轴向重合度均接近整数。
[0012]优选的，步骤S4具体是指：在齿轮箱总成设计软件中根据变形、错位量计算一级齿轮和二级齿轮的端面重合度、轴向重合度，并调整齿宽控制一级齿轮和二级齿轮的实际端面重合度、轴向重合度，得到齿轮传递误差最小时各齿轮的齿宽。
[0013]优选的，在步骤S5中如齿轮箱总成设计软件中校核各个齿轮的边界尺寸不符合设计要求，则在返回步骤S3在控制中心距情况下调整其它各项齿轮宏观参数。
[0014]优选的，在步骤S6中如轴承强度符合不要求，则在返回步骤S3在控制中心距或螺旋角的情况下调整其它各项齿轮宏观参数。
[0015]本专利技术的新能源二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计方法，利用二级齿轮阶次只与二级从动齿轮的齿数有关的推导结论，选定二级从动齿轮的齿数Z4，根据减速器的总速比、两级齿轮的速比分配原则及二级齿轮的设计要求，计算出二级从动齿轮的齿数Z3，得到齿数Z4和Z3后计算出二级速比，从而根据二级速比和总速比算出一级速比，根据一级速比选定一级主动齿轮的齿数Z1，再通过齿数Z1和一级速比计算出一级从动齿轮的齿数
Z2，得到齿数Z1、Z2、Z3、Z4后选配齿轮宏观参数，在齿轮箱总成设计软件中计算齿轮传递误差最小时各齿轮的齿宽，之后在齿轮箱总成设计软件中检查两级齿轮的边界尺寸是否符合设计要求，如不符合则返回步骤S3调整齿轮宏观参数，如符合要求则在齿轮箱总成设计软件中对减速器中各齿轮配装的轴承进行选型并校核轴承强度，如轴承强度符合要求，则输出齿轮宏观参数的方案，否则返回步骤S3调整齿轮宏观参数。通过多次选定齿数Z4进行循环设计，得到N个齿轮宏观参数的方案，对这个N个方案进行评价对比，选出齿轮宏观参数的最佳方案，以实现对二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计，在选配齿轮宏观参数后通过检查两级齿轮的边界尺寸和轴承的选型校核来验证齿轮宏观参数的选配准确率，并在边界尺寸和轴承选型校核不符合要求时对齿轮宏观参数进行调整，在齿轮宏观参数设计阶段即兼顾各性能指标的设计，通过多次选定齿数Z4形成多个齿轮宏观参数的设计方案，通过评价对比选出最佳方案，形成齿轮宏观参数的流程化平台设计，避免重复校核，缩短开发时间，匹配最优的齿轮方案，为二级平行轴齿轮减速器的前期齿轮设计提供有效且可靠的设计参数。
附图说明
[0016]图1为二级平行轴齿轮减速器的示意图。
[0017]图2为新能源二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.新能源二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1: 先选定二级从动齿轮的齿数Z4，计算出二级主动齿轮的齿数Z3；S2：先选定一级主动齿轮的齿数Z1，再计算出一级从动齿轮的齿轮Z2；S3：选配二级减速器的齿轮宏观参数， 若齿轮宏观参数无适配方案则返回至步骤S1重新计算二级主动齿轮的齿数Z3；S4:在齿轮箱总成设计软件中计算齿轮传递误差最小时各齿轮的齿宽；S5:在齿轮箱总成设计软件中检查两级齿轮的边界尺寸是否符合设计要求，如不符合则返回步骤S3调整齿轮宏观参数；S6: 在齿轮箱总成设计软件中对减速器中各齿轮配装的轴承进行选型并校核轴承强度，如轴承强度符合要求，则输出齿轮宏观参数为方案一，否则返回步骤S3调整齿轮宏观参数；S7:返回步骤S1重新选定二级从动齿轮的齿轮的齿数Z4，并循环步骤S1至S6，输出齿轮宏观参数为方案N；S8:将方案一至方案N进行汇总，并进行评价对比，选择出最优方案。2.根据权利要求1所述的新能源二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计方法，其特征在于，所述的步骤S1具体是指：首先，根据二级减速器总速比要求并避开电机的阶次选定二级从动齿轮的齿数Z4；接着，根据已知减速器的总速比
ⅰ
及两级齿轮的速比分配原则计算出二级速比的范围；或者根据二级齿轮的边界尺寸要求和二级齿轮的最小中心距要求计算出二级速比；然后，根据二级速比和齿数Z4计算出二级主动齿轮的齿数Z3。3.根据权利要求1所述的新能源二级平行轴齿轮减速器的齿轮宏观参数设计方法，其特征在于，所述的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡迪，周迎春，田明亮，何欣宇，
申请(专利权)人：株洲齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：