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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及准双曲面齿轮制造领域,具体涉及一种准双曲面齿轮误差评价方法、系统、终端及介质。
技术介绍
1、准双曲面齿轮作为一种相交轴间动力传输的关键零部件,广泛应用于汽车、 船舶、电力、石油冶金工业、起重机械及工业减速器中。其具有高承载能力、长疲劳寿命、高可靠性等特点。因此在现代化机械制造业中占有十分重要的地位。然而准双曲面齿轮几何拓扑结构及制造过程都非常复杂,其啮合性能对加工系统误差及随机误差十分敏感,使得在设计制造中保持齿面与物理性能的一致性极其困难。
2、目前在准双曲面齿轮的生产过程中,装调人员通过试验与设计接触印痕形状位置的偏差,来验证齿轮设计的容差性及制造的准确性,但由于无法对误差的来源进行准确分析,仅能定性的通过增减垫片对接触性能进行优化,装调时间长,精度低,尤其对于齿轮齿形误差无法定量评价,在存在较大的持续误差时,仅通过增加垫片难以补偿误差,给装调带来极大不便。
技术实现思路
1、为解决上述问题,本专利技术提供一种准双曲面齿轮误差评价方法、系统、终端及介质,可快捷方便的获取齿形误差对齿轮的影响,以辅助调试,缩短装调时间。
2、第一方面,本专利技术的技术方案提供一种准双曲面齿轮误差评价方法,包括以下步骤:
3、使用三坐标测量机对齿轮的齿面网格点进行逐点测量,获得各点对应的法向偏差;
4、计算切齿坐标系下齿轮的理论齿面网格点坐标和理论齿面网格点法向量;
5、基于各点的法向偏差、理论齿面网格点矢量和理论齿面法向量
6、根据真实齿面网格点坐标构建真实准双曲面齿轮模型;
7、提取真实准双曲面齿轮模型的齿面接触印痕,记为第一接触印痕;
8、根据理论齿面网格点坐标构建理论准双曲面齿轮模型;
9、提取理论准双曲面齿轮模型的面接触印痕,记为第二接触印痕;
10、比对第一接触印痕和第二接触印痕,获得齿形误差影响结果;
11、判断齿形误差影响结果是否在预设范围内,若在则准双曲面齿轮齿形误差合格,否则不合格。
12、在一个可选的实施方式中,基于各点的法向偏差、理论齿面网格点矢量和理论齿面法向量计算真实齿面网格点坐标,具体包括,
13、将齿面网格点的法向偏差以矩阵形式表示:
14、
15、其中, ecave为齿轮凹面法向偏差矩阵, evex为齿轮凸面法向偏差矩阵;
16、理论齿面网格点坐标包括齿轮的理论凹面网格点坐标矩阵 rot和理论凸面网格点坐标矩阵 rtt;
17、理论齿面网格点法向量包括齿轮的理论凹面网格点法向量矩阵 not和理论凸面网格点法向量矩阵 ntt;
18、通过以下公式计算真实齿面网格点坐标:
19、
20、
21、其中, ror为齿轮的真实凹面网格点坐标矩阵, rtr为齿轮的真实凸面网格点坐标矩阵。
22、在一个可选的实施方式中,根据真实齿面网格点坐标构建真实准双曲面齿轮模型和根据理论齿面网格点坐标构建理论准双曲面齿轮模型之后,还包括以下步骤:
23、对大轮和小轮进行六面体网格划分;
24、对大轮和小轮的弹性模量和泊松比进行定义;
25、对大轮和小轮的齿底进行耦合,通过控制点对载荷和位移进行约束;
26、对大轮和小轮的齿面进行干涉处理,使得大轮和小轮正常啮合;
27、对大轮和小轮的刚度矩阵进行计算和装配,并通过偏微分方程进行应力和应变的平衡和求解。
28、在一个可选的实施方式中,比对第一接触印痕和第二接触印痕,获得齿形误差影响结果,具体包括:
29、计算第一接触印痕距离齿面边缘的距离,记为第一距离;
30、计算第二接触印痕距离齿面边缘的距离,记为第二距离;
31、计算第一距离与第二距离的差值,记为接触印痕偏差,即齿形误差影响结果。
32、在一个可选的实施方式中,接触印痕距离齿面边缘的距离包括凹面的接触印痕距大端的最小空间距离 lo1、距齿顶的最小空间距离 lo2、距小端的最小空间距离 lo3、距齿根的最小空间距离 lo4,以及凸面的接触印痕距大端的最小空间距离 lt1、距齿顶的最小空间距离 lt2、距小端的最小空间距离 lt3、距齿根的最小空间距离 lt4;
33、接触印痕偏差包括凹面的接触印痕大端偏差、齿顶偏差、小端偏差、齿根偏差之和,以及凸面的接触印痕大端偏差、齿顶偏差、小端偏差、齿根偏差之和。
34、在一个可选的实施方式中,各偏差为相应两个距离的差值绝对值。
35、第二方面,本专利技术的技术方案提供一种准双曲面齿轮误差评价系统,包括,
36、网格点法向偏差获取模块:获取使用三坐标测量机对齿轮的齿面网格点进行逐点测量,获得的各点对应的法向偏差;
37、理论坐标计算模块:计算切齿坐标系下齿轮的理论齿面网格点坐标和理论齿面网格点法向量;
38、真实坐标计算模块:基于各点的法向偏差、理论齿面网格点矢量和理论齿面法向量计算真实齿面网格点坐标;
39、真实模型构建模块:根据真实齿面网格点坐标构建真实准双曲面齿轮模型;
40、第一接触印痕提取模块:提取真实准双曲面齿轮模型的齿面接触印痕,记为第一接触印痕;
41、理论模型构建模块:根据理论齿面网格点坐标构建理论准双曲面齿轮模型;
42、第二接触印痕提取模块:提取理论准双曲面齿轮模型的面接触印痕,记为第二接触印痕;
43、接触印痕偏差获取模块:比对第一接触印痕和第二接触印痕,获得齿形误差影响结果;
44、齿形误差评价模块:判断齿形误差影响结果是否在预设范围内,若在则准双曲面齿轮齿形误差合格,否则不合格。
45、第三方面,本专利技术的技术方案提供一种终端,包括:
46、存储器,用于存储准双曲面齿轮误差评价程序;
47、处理器,用于执行所述准双曲面齿轮误差评价程序时实现如上述任一项所述准双曲面齿轮误差评价方法的步骤。
48、第四方面,本专利技术的技术方案提供一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质上存储有准双曲面齿轮误差评价程序,所述准双曲面齿轮误差评价本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,基于各点的法向偏差、理论齿面网格点矢量和理论齿面法向量计算真实齿面网格点坐标,具体包括,
3.根据权利要求2所述的准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,根据真实齿面网格点坐标构建真实准双曲面齿轮模型和根据理论齿面网格点坐标构建理论准双曲面齿轮模型之后,还包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,比对第一接触印痕和第二接触印痕,获得齿形误差影响结果,具体包括:
5.根据权利要求4所述的准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,接触印痕距离齿面边缘的距离包括凹面的接触印痕距大端的最小空间距离Lo1、距齿顶的最小空间距离Lo2、距小端的最小空间距离Lo3、距齿根的最小空间距离Lo4,以及凸面的接触印痕距大端的最小空间距离Lt1、距齿顶的最小空间距离Lt2、距小端的最小空间距离Lt3、距齿根的最小空间距离Lt4;
6.根据权利要求5所述的准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,
7.根据权利要求6所述的准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,若装配误差不合格,还包括以下步骤:
8.一种准双曲面齿轮误差评价系统,其特征在于,包括,
9.根据权利要求8所述的准双曲面齿轮误差评价系统,其特征在于,比对第一接触印痕和第二接触印痕,获得齿形误差影响结果,具体包括:
10.根据权利要求9所述的准双曲面齿轮误差评价系统,其特征在于,还包括,
...【技术特征摘要】
1.一种准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,基于各点的法向偏差、理论齿面网格点矢量和理论齿面法向量计算真实齿面网格点坐标,具体包括,
3.根据权利要求2所述的准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,根据真实齿面网格点坐标构建真实准双曲面齿轮模型和根据理论齿面网格点坐标构建理论准双曲面齿轮模型之后,还包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,比对第一接触印痕和第二接触印痕,获得齿形误差影响结果,具体包括:
5.根据权利要求4所述的准双曲面齿轮误差评价方法,其特征在于,接触印痕距离齿面边缘的距离包括凹面的接触印痕距大端的最小空间距离lo1、距齿顶的最小空间...
【专利技术属性】
技术研发人员:闫善恒,李柯亮,张星,张苗,鲁文超,张宗阳,赵燕燕,杨宜璋,丁策,孙万于,
申请(专利权)人:中国重汽集团济南动力有限公司,
类型:发明
国别省市:
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