[发明专利]一种考虑错位量影响的准双曲面齿轮接触计算方法

权利要求书

1.一种考虑错位量影响的准双曲面齿轮接触计算方法，包括以下步骤：

1)建立准双曲面齿轮有限元接触计算模型；

2)进行不考虑错位量影响的齿轮有限元接触计算，求取等效啮合力作用方向单位矢量N和等效啮合节点坐标R；

3)根据等效啮合力作用方向单位矢量N和等效啮合节点坐标R，建立齿轮传动系统有限元模型；

4)进行齿轮传动系统有限元模型静力学求解，求取齿轮中心梁单元节点位移矢量δ_o1和δ_o2以及错位量参考节点位移矢量δ_p1和δ_p2；

5)根据齿轮中心梁单元节点位移矢量δ_o1和δ_o2以及错位量参考节点位移矢量δ_p1和δ_p2，改变准双曲面齿轮有限元接触计算模型的方位；进行考虑错位量影响的齿轮有限元接触计算，求取考虑错位量影响的等效啮合力作用方向单位矢量N′和等效啮合节点坐标R′；

6)进行考虑错位量影响的齿轮有限元接触计算与传动系统有限元模型静力学求解之间的迭代求解，求取齿轮有限元接触计算模型与传动系统有限元模型的静力学平衡状态，并计算准确考虑错位量影响的准双曲面齿轮接触计算结果；其中，迭代求解包括以下步骤：

①根据考虑错位量影响的等效啮合力作用方向单位矢量N′和等效啮合节点坐标R′，重新建立齿轮传动系统有限元模型；

②进行新的齿轮传动系统有限元模型静力学求解，求取新的齿轮中心梁单元节点位移矢量以及错位量参考节点位移矢量；

③根据齿轮中心梁单元节点位移矢量以及错位量参考节点位移矢量，改变准双曲面齿轮有限元接触计算模型的方位，再次进行考虑错位量影响的齿轮有限元接触计算，求取新的考虑错位量影响的等效啮合力作用方向单位矢量N′和等效啮合节点坐标R′；

④判断相邻两次迭代求得的齿轮等效啮合参数是否满足收敛判据公式，如果满足，计算收敛，最终求得齿轮接触计算模型和传动系统模型的静力学平衡状态，并获得准确考虑错位量影响的准双曲面齿轮接触计算结果；否则，返回步骤①。

2.如权利要求1所述的一种考虑错位量影响的准双曲面齿轮接触计算方法，其特征在于，所述步骤1)中建立准双曲面齿轮有限元接触计算模型包括以下步骤：

首先，分别建立小轮和大轮的有限元模型，令小轮轴线与全局坐标系X轴平行，大轮轴线与全局坐标系Y轴平行，小轮沿全局坐标系Z轴偏置；然后，分别在小轮和大轮的形心位置建立中心节点o₁和o₂，采用刚性连接单元将小轮和大轮的中心节点分别与小轮和大轮的体单元模型耦合；再然后，在小轮轴线和大轮轴线的公垂线交点位置分别建立小轮和大轮的错位量参考节点p₁和p₂；最后，在计算过程中可能发生接触的齿面之间依次建立面-面接触对，并定义齿面摩擦系数。