[发明专利]一种基于齿面闪温最低的斜齿轮最坏螺旋角的确定方法

说明书

本发明公开了一种基于齿面闪温最低的斜齿轮最坏螺旋角的确定方法，包括如下步骤：步骤一、输入斜齿轮的基本几何参数和运行参数；步骤二、输入主动轮螺旋角的范围[β0，βm]和计算步长xb；步骤三、轮副的平均接触压力p与接触半宽aH分别表示；步骤四、主动轮的摩擦热流量Q1表示；步骤五、主动轮总热对流热阻Rv表示；步骤六、求得主动轮的最大瞬时温度；步骤七循环迭代。本发明公开了一种新的斜齿轮最坏螺旋角确定方法，考虑了斜齿轮的实际啮合过程，更接近于斜齿轮的实际工作情况，最坏螺旋角的预测结果更加准确，且大大降低了最坏螺旋角确定时的步骤，节省了计算资源，提高了效率。

技术领域：

本发明属于齿轮设计加工领域，具体涉及一种种基于齿面闪温 最低的斜齿轮最坏螺旋角的确定方法。

背景技术：

齿面闪温是导致齿面胶合的主要因素之一，斜齿轮螺旋角对其齿 面闪温影响较大。经研究，最大齿面瞬时温度随着螺旋角的增大先增 大后减小，存在一个极大值，齿面瞬时温度最大时的斜齿轮螺旋角即 最坏螺旋角。在斜齿轮设计过程中会设计出多种螺旋角的齿轮，因此 确定最坏螺旋角后，可以为齿轮设计提供一个参考值(与最坏螺旋角 的角度差别较大的斜齿轮螺旋角通常可以更好的防止防齿面胶合)， 并避免设计是选择的是最坏螺旋角。但是现有的最坏螺旋角确定方法 步骤繁琐，需要较长的计算时间，浪费计算资源。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种基于齿面闪温最低的斜齿轮最坏螺旋 角的确定方法，本发明公开了一种新的斜齿轮最坏螺旋角确定方法， 考虑了斜齿轮的实际啮合过程，更接近于斜齿轮的实际工作情况，最 坏螺旋角的预测结果更加准确，且大大降低了最坏螺旋角确定时的步 骤，节省了计算资源，提高了效率。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：.

一种基于齿面闪温最低的斜齿轮最坏螺旋角的确定方法，包括如 下步骤：步骤一、输入斜齿轮的基本几何参数和运行参数；所述基本 几何参数包括为齿轮齿数Z_i；齿轮模数m；齿宽B；齿轮分度圆压力 角α；齿轮材料的泊松比μ_i与弹性模量E_i；齿轮材料的热传导系数λ_i、 密度ρ_i和比热容c_i，运行参数包括齿轮的转速n；齿轮输入扭矩T； 其中i＝1,2分别表示为主动轮和从动轮；

步骤二、输入主动轮螺旋角的范围[β₀，β_m]和计算步长x_b；β₀表示最小 螺旋角，β_m表示最大螺旋角；

步骤三、齿轮副的平均接触压力p与接触半宽a_H分别表示为：

其中F为齿面准静态载荷；L_x为主动轮啮合中单个轮齿的接触线长度； R_EC与E_eq分别为主动轮的综合曲率半径和等效弹性模量；

主动轮与从动轮在啮合位置的切向绝对速度分别表示为：

α_c1表示主动轮啮合点的压力角；α_c2表示从动轮啮合点的压力角；n₁表示主动轮转速；n₂表示从动轮转速；R₁与R₂分别表示主动轮与从动 轮的啮合曲率半径；

v_s＝|v₁-v₂|；

步骤四、主动轮的摩擦热流量Q₁表示为：