[发明专利]一种人字齿轮齿面瞬时啮合点滑动摩擦因数的计算方法

权利要求书

1.一种人字齿轮齿面瞬时啮合点滑动摩擦因数的计算方法，其特征是，所述计算方法包括以下步骤：

S1，获取人字齿轮副的计算数据；

在步骤S1中，所述人字齿轮副的计算数据包括：人字齿轮主动轮的齿数z₁、人字齿轮的法面模数m_n、人字齿轮分度圆的法面压力角α_n、人字齿轮的法面齿顶高系数h_an^*、人字齿轮的螺旋角值β、人字齿轮从动轮的齿数z₂、人字齿轮左右齿面的齿宽b、人字齿轮主动轮左齿面瞬时啮合点的法面压力角ɑ_nk11、人字齿轮主动轮右齿面瞬时啮合点的法面压力角ɑ_nk12、人字齿轮从动轮左齿面瞬时啮合点的法面压力角ɑ_nk21、人字齿轮从动轮右齿面瞬时啮合点的法面压力角ɑ_nk22、人字齿轮主动轮的角速度w₁、人字齿轮从动轮的角速度w₂、输入功率P、人字齿轮的重合度ε、弹性系数Z_E、润滑油的动力粘度v₀、人字齿轮的齿面粗糙度R_a、与齿轮润滑油相关的常数b_i(i＝1,2,…,9)；

S2，计算人字齿轮主从动轮左右齿面瞬时啮合点的向径；

在步骤S2中，计算人字齿轮主从动轮左右齿面瞬时啮合点的向径的具体过程为：

通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的向径计算公式计算得到人字齿轮主动轮左齿面瞬时啮合点的向径r_k11、通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的向径计算公式计算得到人字齿轮主动轮右齿面瞬时啮合点的向径r_k12、通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的向径计算公式计算得到人字齿轮从动轮左齿面瞬时啮合点的向径r_k21、通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的向径计算公式计算得到人字齿轮从动轮右齿面瞬时啮合点的向径r_k22；

所述人字齿轮齿面瞬时啮合点的向径计算公式为：

式中，r_k为人字齿轮齿面瞬时啮合点的向径，z为人字齿轮的齿数，m_n为人字齿轮的法面模数，α_n为人字齿轮分度圆的法面压力角，β为人字齿轮的螺旋角值，ɑ_nk为人字齿轮齿面瞬时啮合点的法面压力角；

S3，计算人字齿轮左右齿面瞬时啮合点的相对滑动速度和卷吸速度；

在步骤S3中，计算人字齿轮左右齿面瞬时啮合点的相对滑动速度和卷吸速度的具体过程为：

通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的相对滑动速度计算公式计算得到人字齿轮左齿面瞬时啮合点的相对滑动速度v_sk1，通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的相对滑动速度计算公式计算得到人字齿轮右齿面瞬时啮合点的相对滑动速度v_sk2，通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的卷吸速度计算公式计算得到人字齿轮左齿面瞬时啮合点的卷吸速度v_ek1，通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的卷吸速度计算公式计算得到人字齿轮右齿面瞬时啮合点的卷吸速度v_ek2；所述人字齿轮齿面瞬时啮合点的相对滑动速度计算公式为：

式中，v_sk为人字齿轮齿面瞬时啮合点的相对滑动速度，w₁为人字齿轮主动轮的角速度、w₂为人字齿轮从动轮的角速度，r_k1为人字齿轮主动轮齿面瞬时啮合点的向径，r_k2为人字齿轮从动轮齿面瞬时啮合点的向径，ɑ_nk1为人字齿轮主动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角，ɑ_nk2为人字齿轮从动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角，β为人字齿轮的螺旋角值；

所述人字齿轮齿面瞬时啮合点的卷吸速度计算公式为：

式中，v_ek为人字齿轮齿面瞬时啮合点的卷吸速度，w₁为人字齿轮主动轮的角速度，w₂为人字齿轮从动轮的角速度，r_k1为人字齿轮主动轮齿面瞬时啮合点的向径，r_k2为人字齿轮从动轮齿面瞬时啮合点的向径，ɑ_nk1为人字齿轮主动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角，ɑ_nk2为人字齿轮从动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角，β为人字齿轮的螺旋角值；

S4，计算人字齿轮左右齿面瞬时啮合点的综合曲率半径；

在步骤S4中，计算人字齿轮左右齿面瞬时啮合点的综合曲率半径的具体过程为：

通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的综合曲率半径计算公式计算得到人字齿轮主从动轮左齿面瞬时啮合点的综合曲率半径ρ_k1，通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的综合曲率半径计算公式计算得到人字齿轮主从动轮右齿面瞬时啮合点的综合曲率半径ρ_k2；

所述人字齿轮齿面瞬时啮合点的综合曲率半径计算公式为：

式中，ρ_k为人字齿轮齿面瞬时啮合点的综合曲率半径，r_k1为人字齿轮主动轮齿面瞬时啮合点的向径，z₁为人字齿轮主动轮的齿数，m_n为人字齿轮的法面模数，α_n为人字齿轮分度圆的法面压力角，β为人字齿轮的螺旋角值，z₂为人字齿轮从动轮的齿数，r_k2为人字齿轮从动轮齿面瞬时啮合点的向径；

S5，计算人字齿轮左右齿面瞬时啮合点的滑动摩擦因数；

在步骤S5中，计算人字齿轮左右齿面瞬时啮合点的滑动摩擦因数的具体过程为：

通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的滑动摩擦因数计算公式计算得到人字齿轮左齿面瞬时啮合点的滑动摩擦因数μ₁，通过人字齿轮齿面瞬时啮合点的滑动摩擦因数计算公式计算得到人字齿轮右齿面瞬时啮合点的滑动摩擦因数μ₂；

当人字齿轮主动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角ɑ_nk1满足式(5)或者人字齿轮从动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角ɑ_nk2满足式(6)时，所述人字齿轮齿面瞬时啮合点的滑动摩擦因数计算公式为式(7)；

式中，ɑ_nk1为人字齿轮主动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角，α_n为人字齿轮分度圆的法面压力角，β为人字齿轮的螺旋角值，z₁为人字齿轮主动轮的齿数，h_an^*为人字齿轮的法面齿顶高系数；

式中，ɑ_nk2为人字齿轮从动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角，α_n为人字齿轮分度圆的法面压力角，β为人字齿轮的螺旋角值，z₂为人字齿轮从动轮的齿数，h_an^*为人字齿轮的法面齿顶高系数；

式中，μ为人字齿轮齿面瞬时啮合点的滑动摩擦因数，b_i(i＝1,2,…,9)是与齿轮润滑油相关的常数，v_sk为人字齿轮齿面瞬时啮合点的相对滑动速度，v_ek为人字齿轮齿面瞬时啮合点的卷吸速度，Z_E为弹性系数，P为输入功率，w₁为人字齿轮主动轮的角速度，m_n为人字齿轮的法面模数，b为人字齿轮左右齿面的齿宽，z₁为人字齿轮主动轮的齿数，ρ_k为人字齿轮齿面瞬时啮合点的综合曲率半径，α_n为人字齿轮分度圆的法面压力角，v₀为润滑油的动力粘度，R_a为人字齿轮的齿面粗糙度，ε为人字齿轮的重合度；当人字齿轮主动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角ɑ_nk1满足式(8)并且人字齿轮从动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角ɑ_nk2满足式(9)时，所述人字齿轮齿面瞬时啮合点的滑动摩擦因数计算公式为式(10)；

式中，ɑ_nk1为人字齿轮主动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角，α_n为人字齿轮分度圆的法面压力角，β为人字齿轮的螺旋角值，z₁为人字齿轮主动轮的齿数，h_an^*为人字齿轮的法面齿顶高系数；

式中，ɑ_nk2为人字齿轮从动轮齿面瞬时啮合点的法面压力角，α_n为人字齿轮分度圆的法面压力角，β为人字齿轮的螺旋角值，z₂为人字齿轮从动轮的齿数，h_an^*为人字齿轮的法面齿顶高系数；

式中，μ为人字齿轮齿面瞬时啮合点的滑动摩擦因数，b_i(i＝1,2,…,9)是与齿轮润滑油相关的常数，v_sk为人字齿轮齿面瞬时啮合点的相对滑动速度，v_ek为人字齿轮齿面瞬时啮合点的卷吸速度，Z_E为弹性系数，P为输入功率，w₁为人字齿轮主动轮的角速度，m_n为人字齿轮的法面模数，b为人字齿轮左右齿面的齿宽，z₁为人字齿轮主动轮的齿数，ρ_k为人字齿轮齿面瞬时啮合点的综合曲率半径，α_n为人字齿轮分度圆的法面压力角，v₀为润滑油的动力粘度，R_a为人字齿轮的齿面粗糙度，ε为人字齿轮的重合度。