[发明专利]齿轮啮合激励优化方法、齿轮箱异响优化方法及系统

说明书

本发明公开了一种齿轮啮合激励优化方法、齿轮箱异响优化方法及系统。该齿轮啮合激励优化方法包括如下步骤：使目标齿轮和目标轴在工况m1下运转，获取目标轴上A点和B点处的最大变形量：Δsubgt;A/subgt;、Δsubgt;B/subgt;；计算Δsubgt;A/subgt;和Δsubgt;B/subgt;的差值，并将该差值的绝对值记作变形量峰峰值PPDsubgt;(m1)/subgt;；步骤三：若PPDsubgt;(m1)/subgt;为零，则结束该方法，否则调整目标轴部分轴段直径大小，使调整后目标轴的PPDsubgt;(m1)/subgt;减小，进而实现对目标齿轮啮合激励优化的目的。通过优化轴的方式降低齿轮啮合激励，有效地促进了齿轮箱振动噪声性能改善。

技术领域

本发明涉及齿轮啮合技术领域，具体涉及一种齿轮啮合激励优化方法、齿轮箱异响优化方法及系统。

背景技术

齿轮啮合传动的内部激励是引起齿轮振动和噪声的关键因素，当前齿轮箱振动噪声性能改善主要通过齿轮宏观和微观设计参数优化实现，齿轮啮合激励是导致齿轮箱振动噪声问题，而齿轮所在轴也是啮合传动的参与者，对齿轮啮合激励也有较明显影响。具体原因为：在齿轮啮合传动的时候，齿轮的啮合齿沿齿廓面的法线方向受力，该啮合力传递作用在轴上时，由于沿齿宽方向轴的各个部位抗变形能力不同，比如离轴承近的一端抗变形能力强，从而导致齿轮轴的轴向变形量不一致，因此仅考虑齿轮宏观和微观设计参数优化的齿轮箱振动噪声性能改善是不够全面的，针对轴对齿轮啮合激励优化影响，也需要一种合理的方法来评估和优化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种齿轮啮合激励优化方法、齿轮箱异响优化方法及系统，通过优化轴的方式降低齿轮啮合激励。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种齿轮啮合激励优化方法，包括如下步骤：

步骤一：使目标齿轮和目标轴在工况m1下运转，获取目标轴上A点和B点处的最大变形量：Δ_A、Δ_B；

步骤二：计算Δ_A和Δ_B的差值，并将该差值的绝对值记作变形量峰峰值PPD_(m1)；

步骤三：若PPD_(m1)为零，则结束该方法，否则调整目标轴部分轴段直径大小，使调整后目标轴的PPD_(m1)减小，进而实现对目标齿轮啮合激励优化的目的；

其中，目标齿轮周向固定在目标轴上；目标齿轮和目标轴的运行工况包括m1、m2、m3...，工况m1为目标工况；A点和B点为目标轴上与目标齿轮配合区域的轴向两端点；变形方向为沿目标齿轮啮合公法线方向。

进一步的，在步骤三中，调整目标轴部分轴段直径大小的方法包括：

判断Δ_A和Δ_B的大小，调大目标轴在较大者对应的点远离目标齿轮一侧的部分轴段直径，和/或调小目标轴在较小者对应的点远离目标齿轮一侧的部分轴段直径。

进一步的，在步骤三中，调小目标轴部分轴段直径的方法包括：

步骤a1：根据目标轴当前的结构设计，确定调小直径轴段的宽度和位置；

步骤a2：根据调小直径轴段的宽度和位置，进行目标轴的疲劳耐久设计，确定调小直径轴段的直径可调最小值；

步骤a3：若调小直径轴段的当前直径等于直径可调最小值，则无法调小目标轴部分轴段直径；若调小直径轴段的当前直径大于直径可调最小值，则根据调小直径轴段的直径可调最小值，确定调小直径轴段的调节后直径大小。

进一步的，在步骤a3中，确定调小直径轴段的调节后直径大小包括：