一种含剥落故障的弧齿锥齿轮时变啮合刚度计算方法技术

技术编号:40557557 阅读:21 留言:0更新日期:2024-03-05 19:19
本发明专利技术公开了一种含剥落故障的弧齿锥齿轮时变啮合刚度计算方法,包括采集弧齿锥齿轮的属性参数和剥落故障参数、轮齿接触分析、承载轮齿接触分析的步骤,并输出时变啮合刚度的计算结果,本发明专利技术所提供的方法仅需提供弧齿锥齿轮的属性参数和剥落故障参数即可运行,不受限于操作人员的技术基础,且耗时短,在保证准确性的前提下,大幅提高了计算效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及齿轮传动,尤其是一种齿轮时变啮合刚度计算方法。


技术介绍

1、弧齿锥齿轮被广泛应用于重要的机械传动系统(如直升机、航空发动机、汽车等),具有承载能力大、效率高、功率密度大、振动和噪声小等优点。齿轮的结构参数复杂,齿面啮合力分布在三维空间中。因此,对齿轮副的啮合特性进行分析是困难的,特别是对齿轮副的故障(如剥落、裂纹等)。齿轮副时变啮合刚度(tvms)是引起齿轮传动系统非线性振动的主要来源。tvms也是弧齿锥齿轮传动系统动力学模型的重要组成部分,是弧齿锥齿轮传动系统动态特性分析的基础。随着直升机功率、转速等的增大,接触力增大,导致齿面失效概率增大。因此,计算弧齿锥齿轮的时变啮合刚度非常重要。目前,时变啮合刚度的计算方法主要分为四种,(a)专业或商业软件分析,虽然比较方便,但无法对故障弧齿锥齿轮的啮合特性进行分析;(b)通用商业有限元软件,如ansys、abaqus等,由于接触非线性,有限元法计算效率低,而且需要操作人员有一定的技术基础。(c)半解析法,相比于有限元法,提高了效率,但耗时仍是非常久;(d)解析法,虽然效率很高,但是大多需要通过有限本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含剥落故障的弧齿锥齿轮时变啮合刚度计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的弧齿锥齿轮时变啮合刚度计算方法,其特征在于:步骤(1)中,属性参数包括齿轮参数、材料参数和部分加工参数;剥落故障参数包括剥落多边形的各个顶点坐标,剥落深度。

3.根据权利要求2所述的弧齿锥齿轮时变啮合刚度计算方法,其特征在于:步骤(2)中,轮坯坐标系下的弧齿锥齿轮大齿轮齿面方程

4.根据权利要求3所述的弧齿锥齿轮时变啮合刚度计算方法,其特征在于:步骤(4)中,根据大小齿轮连续相切方程组计算出齿轮副在装配坐标系下第一次啮合时各自所需要的旋转的角度φg0...

【技术特征摘要】

1.一种含剥落故障的弧齿锥齿轮时变啮合刚度计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的弧齿锥齿轮时变啮合刚度计算方法,其特征在于:步骤(1)中,属性参数包括齿轮参数、材料参数和部分加工参数;剥落故障参数包括剥落多边形的各个顶点坐标,剥落深度。

3.根据权利要求2所述的弧齿锥齿轮时变啮合刚度计算方法,其特征在于:步骤(2)中,轮坯坐标系下的弧齿锥齿轮大齿轮齿面方程

4.根据权利要求3所述的弧齿锥齿轮时变啮合刚度计算方法,其特征在于:步骤(4)中,根据大小齿轮连续相切方程组计算出齿轮副在装配坐标系下第一次啮合时各自所需要的旋转的角度φg0、φp0;

5.根据权利要求4所述的弧齿锥齿轮时变啮合刚度计算方法,其特征在于:步骤(5)中,以所述的φp0为中间值,上下波动一定量φrange假定小齿轮转角的区间[φp0-φrange,φp0+φrange],在该区间内等间距均分得到不同啮合时刻下小齿轮的转角φp,带入权利要求4中...

【专利技术属性】
技术研发人员:李占伟张俊韬王旦朱如鹏陈蔚芳
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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