[发明专利]一种定传动比点接触曲线齿锥齿轮的修形方法

说明书

技术领域

本发明涉及齿轮领域，具体而言，涉及一种定传动比点接触曲线齿锥齿轮的修形方法。 

背景技术

齿轮传动主要靠齿面接触进行运动和动力的传递，齿面接触状态直接决定着齿轮组的承载能力、运动的平稳性、噪声及寿命等参数。 

长期以来，螺旋锥齿轮这种具有复杂的空间曲面特征的齿面，受专用加工机床结构限制，齿面形式一直局限于点接触齿面，在啮合过程中瞬时传动比是变化的，仅在设计参考点处的瞬时传动比等于齿轮副的名义传动比，不利于高精密齿轮的静音传动效果, 

发明内容

本发明的目的是提供一种定传动比点接触曲线齿锥齿轮的修形方法，其特征在于包括： 

1)获取第一齿轮的齿面离散数据,包括位置矢量和法向矢量；该齿面离散数据点不包括齿根圆角； 

2)根据啮合原理，直接由第一齿轮齿面的离散数据点的位置矢量和法向矢量反求与其配对的第二齿轮的齿面离散数据点的位置矢量和法向矢量； 

3）第一齿轮不修形，根据反求第二齿轮的齿面离散数据，进行修形设计；修形设计具体为先得到瞬时接触线，原则为为把啮合转角相同的点作为一条瞬时接触线的点，具体实施根据测量精度把啮合转角相差不超过1mm的点作为同一条瞬时接触线的点；然后选择瞬时接触线中的一条l_c，作为确定初始接触轨迹线平面的定位瞬时接触线，由该瞬时接触线上三个点p_mid-1、p_mid和p_mid+1确定三点所在平面的法矢V_f，以及由点p_mid-1、p_mid+1所在直线的方向矢量V_t，由V_f和V_t的叉积得到中间矢量矢量V_R，V_R=V_f×V_t：进而得到接触轨迹线平面法向矢量V_N，V_N=V_f×V_R；从而确定了接触轨迹线初始平面； 

通过选择瞬时接触线上不同于上述确定初始平面的三个点，按照上述确定接触轨迹线初始平面的方法确定了接触轨迹线平面； 

或者通过选择瞬时接触线上的一个点，将接触轨迹线初始平面绕方向为V_R且过该点的 轴旋转；确定了接触轨迹线平面； 

或者通过选择瞬时接触线上不同于上述确定接触轨迹线初始平面的三个点确定了第一接触轨迹线平面，然后再通过选择瞬时接触线上的一个点，将第一接触轨迹线平面绕方向为V_R且过该点的轴旋转，确定了接触轨迹线平面； 

从瞬时接触线的各点中选择到接触轨迹线平面距离最小的点作为该瞬时接触线的接触中心点；连接各瞬时接触线上的接触中心点连接形成齿面接触轨迹线；第二齿轮沿瞬时接触线修形，沿接触轨迹线上的点不修形； 

3)根据第二齿轮的齿面修形离散数据点，对齿面离散数据进行拟合，并建立第二齿轮的实体模型； 

4)使用通用数控机床加工修形第二齿轮。 

进一步，根据齿面方程求解得到第一齿轮的齿面离散数据或者对第一齿轮的实物进 

行测量，获得已有第一齿轮齿面的离散数据。 

进一步，接触轨迹线所在平面由瞬时接触线上的相邻三点确定。 

进一步，选择一条瞬时接触线l_c作为接触轨迹线平面的定位瞬时接触线；由定位瞬时接触线l_c和接触轨迹线确定的点PC称为齿面修形中心点，该点不修形，接触轨迹线与其它瞬时接触线l_k，k≠C的交点Pk称为瞬时接触线l_k的修形中心点，其修形量为hk，点Pk离PC越远，修形量hk越大。 

轻载时，沿瞬时接触线的修形遵照接触区域边界的修形量为0.00625。 

修形策略如下： 

接触区域内定传动比的点接触齿面的设计方法为沿接触轨迹线，有一段不修形； 

全齿面定传动比的点触齿面齿面的设计方法为沿接触轨迹线上的点全不修形。一种齿轮，其使用权利要求1-6中任一项所述的方法制造。