[发明专利]一种针对摆线齿锥齿轮误差加载齿面接触分析的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对摆线齿锥齿轮误差加载齿面接触分析的方法，属于齿轮非线性动力学领域。

背景技术

克林根贝尔格锥齿轮（Klingelnberg Spiral Bevel Gear）作为螺旋锥齿轮的两大齿制之一，具有传动平稳、承载能力高、硬齿面刮削技术等特点，从而特别适用于大功率和大扭矩重载传动领域，是重型高档数控机床、汽车传动系统、航空航天装备等重要领域中的核心传动部件。为了保证齿轮在传动过程中平稳可靠，减小振动和噪声，必须对齿轮传动系统进行动力学分析。有效的建立齿轮啮合数学模型是动力学分析的基础。

国内外许多学者对齿轮齿面接触分析动力学特性进行了较广泛而深入的研究，但多数都是考虑只包含机床设置误差的齿面接触分析，并且集中于直齿圆柱齿轮，而针对克林根贝尔格锥齿轮考虑传递误差、轴变形、轴承变形、齿变形、齿面加工误差和机床设置误差的加载齿面接触分析研究很少。考虑这些误差和变形量时对一个加载齿面接触分析时能够更加贴近真实情况，并且能够改善传递性能和修改接触面积的大小及位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对摆线齿锥齿轮误差加载齿面接触分析的方法，该方法能运用于克林根贝尔格锥齿轮误差的加载齿面接触分析中，当对一个加载齿面接触分析时能够更加贴近真实情况，同时该方法能够改善齿轮的传递性能和修改接触面积大小，也为摆线齿锥齿轮振动控制、降噪和缺陷检测提供基础和依据。

本发明是采用以下技术手段实现的：

一种针对摆线齿锥齿轮误差加载齿面接触分析的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）变形和传递误差

1.1）在加载条件下的传递误差

加载条件下的传递误差有三个部分组成：位置偏离误差ΔE_a，齿轮弹性变形引起的传递误差ΔE_b和齿轮的弯曲变形引起的传递误差ΔE_c，因此，综合传递误差ΔE为

ΔE=ΔE_a+ΔE_b+ΔE_c   (1)

1.2）载荷分布和变形协调规则

假设有n对齿啮合，可以得到载荷分布关系

T=Σi-1nTi=T1+T2+...+TnTi=0.5di·Fi·cosαi---(2)]]>

式中，T是总力矩，T_i是第i对齿轮副的力矩，d_i是接触点的齿轮直径，F_i是接触点的法向力，α_i载荷方向和切向的夹角；

每个啮合齿对的传递偏差是相同的，因此，推出齿轮传递公式