[发明专利]一种用于接触迹可控面齿轮形貌双向修形设计方法

说明书

本发明涉及一种用于接触迹可控面齿轮形貌双向修形设计方法，本发明提供了一种面齿轮修形方法，其主要步骤包括：通过预设接触迹方向和接触迹上各点修形量，构建沿齿面接触迹修形面齿轮型面；通过预设齿面接触椭圆长轴，构建沿齿面接触线修形面齿轮型面；通过将沿接触迹和接触线修形量叠加到理论面齿轮型面上，建立面齿轮形貌双向修形设计模型。

技术领域

本发明涉及齿轮加工修形的技术领域，具体涉及一种用于接触迹可控面齿轮形貌双向修形设计方法，包括沿接触迹和接触线对齿轮形貌进行修形。

背景技术

面齿轮传动具有结构形式简单、振动和噪声低、对安装误差不敏感、可功率分流、高互换性等特点，在相交轴动力和运动传递领域具有广阔的应用前景。但是由于面齿轮型面的复杂性，国内在面齿轮形貌修正、精密磨削加工与加工表面质量控制等方面的研究较少，面齿轮啮合性能预控方法与型面磨削修形加工技术是制约面齿轮传动向高承载能力、长寿命和高可靠性方向发展的关键瓶颈技术。因此，开展接触迹可控修正面齿轮的研究，形成基于啮合特性预控的面齿轮设计方法，对发展和提高我国新型面齿轮传动技术的研制水平具有重要的学术价值和工程应用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：标准面齿轮接触轨迹垂直于面齿轮齿根，在实际应用中由于安装误差的影响会使面齿轮产生边缘接触，影响面齿轮啮合和强度性能，并引起振动和噪声。因此需要对面齿轮传动副型面进行修正，以改善其啮合性能。

面齿轮形貌修正设计是在面齿轮理论齿面基础上，预先设定齿面接触迹状态，通过齿轮修形技术建立包含齿面接触印痕、传动误差等反映面齿轮啮合性能的齿面拓扑形貌。进一步，通过将齿面坐标点离散化，逐点磨削去除齿面加工余量，得到预控啮合性能的修形面齿轮齿面几何形貌。

本发明的目的在于提供一种面齿轮形貌修形方法，提高面齿轮的啮合性能，降低传动误差。

本发明的技术方案是：一种用于接触迹可控面齿轮形貌双向修形设计方法，其特征在于包括：沿齿面接触迹和齿面接触线对面齿轮齿面进行修形。

所述的沿齿面接触迹修形方法可通过控制接触点P的位置实现对接触迹的控制。

所述的沿齿面接触线修形方法可通过公式求出沿修形量的大小。

所述的齿轮形貌双向修形量为沿齿面接触迹和接触线方向修形量之和。

所述的修形面齿轮齿面几何形貌可通过方程来表示。

本发明与现有技术相比的有益效果是：能够改善面齿轮的啮合性能，降低传动误差。

附图说明

图1为面齿轮齿面在坐标系Sg中示意图

图2为面齿轮齿面投影

图3为齿面接触迹方向各点修形量

图4为面齿轮接触线方向修形曲线

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

1沿面齿轮齿面接触迹方向修形设计

图1所示为面齿轮齿面在坐标系S_g(X_g,Y_g)中投影，将面齿轮理论齿面旋转投影到通过其自身轴线的平面中，通过控制齿面上点P的位置实现对齿面接触迹的控制。以图1中P点为原点，建立面齿轮齿面投影坐标系S_g(X_g,Y_g)，在坐标系S_g(X_g,Y_g)中面齿轮齿面点坐标表示为：