[发明专利]一种大尺寸渐开线样板静强度分析及温度补偿方法

权利要求书

1.一种大尺寸渐开线样板静强度分析及温度补偿方法，其特征在于：

步骤一：在三维软件中建立双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的三维模型；

步骤二：大尺寸渐开线样板的载荷分析；首先，对大尺寸渐开线样板进行静力学受力载荷析，考虑到大尺寸渐开线样板的特殊性，作用在大尺寸渐开线样板仅考虑重力载荷；然后，对大样板进行热力学载荷分析，考虑大尺寸渐开线样板的使用方式，无运动发热部件，仅考虑环境温度变换作为大尺寸渐开线样板的热载荷；

步骤三：大尺寸渐开线样板的有限元建模；首先，创建分析项目；然后，定义材料数据，将步骤一中建立的三维模型导入ANSYS中，作为分析的对象；最后，划分网格，得到样板的有限元模型；

步骤四：大尺寸渐开线样板的静强度仿真分析；包括：分析求解设置；定义边界条件；调用求解器求解大尺寸渐开线的应变、应力和变形量，并在Mechanical中同步更新求解过程信息；选择查看应力、应变、变形结果，并将结果进行处理以满足使用需要；通过对比相关材料的属性如屈服极限等是否达到极限以及最大应力应变是否出现在应该出现的位置来判断大尺寸渐开线样板的静强度；

步骤五：建立双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板原理误差的理论模型；推导双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的原理误差模型，并推导出计算检测圆弧半径误差对原理误差影响的最大值以及中心距误差对原理误差影响的最大值的公式；

步骤六：结构变形量对大尺寸渐开线样板原理误差的影响值；调用求解器进行求解大尺寸渐开线样板指定路径上变形量；添加分析路径，并在Mechanical中同步更新求解过程信息；选择查看指定路径上变形量的结果，并将结果累计，得到指定路径上的总变形量；带入步骤五搭建的双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的原理误差模型中，得到产生的误差值，即为机械结构非对称性而产生不可忽视的自身重力造成的结构变形量对大样板原理误差的影响值；

步骤七：环境温度变化对大尺寸渐开线样板的原理误差影响结果以及补偿；设置环境温度的变化范围，调用求解器，并在Mechanical中同步更新求解过程信息，求解中心距方向以及检测圆弧半径方向上的变形量，带入步骤五搭建的双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的原理误差模型，得到不同温度产生的误差值，对不同温度下的误差值进行线性拟合，得到用于补偿环境温度变化对于样板原理误差造成影响的线性函数模型，在一定范围内通过线性函数模型得到温度补偿结果。

2.根据权利要求1所述的一种大尺寸渐开线样板静强度分析及温度补偿方法，其特征在于：

双轴式圆弧型渐开线样板的原理误差模型，即圆弧与理想渐开线之间的偏差值为：

其中，r_c为检测圆弧半径；r_p为齿轮测量仪器的测头半径；C为定心轴和测量中心轴的距离；ε为样板的旋转角度；r_b为样板模拟齿轮的基圆半径；

将检测圆弧半径误差Δr_c带入(1)式中得到实际的原理误差δ’_p1，原理误差的实际值与理论值相减，计算检测圆弧半径误差对原理误差的影响最大值：

δ₁＝|δ'_p1-δ_p|_max (2)

将中心距误差ΔC带入(1)式中得到实际的原理误差δ’_p2，原理误差的实际值与理论值相减，计算中心距误差对原理误差影响的最大值：

δ₂＝|δ_p-δ'_p2|_max (3)。