[发明专利]渐开线齿轮波度样板

摘要

本发明“渐开线齿轮波度样板”，基于渐开线齿廓的产生原理，设计一种新颖的渐开线齿轮波度样板。它是在齿轮啮合原理的基础上，根据渐开线的生成原理，将设计波度沿着渐开线的发生线方向叠加到渐开线齿廓上，每个齿面可以根据设计目的叠加数个谐波，谐波的波长与初始相位需要根据齿轮波度理论计算。渐开线齿轮波度样板，将特定谐波叠加在标准齿轮传动误差曲线中，最终实现对齿轮测量仪器滤波算法的评定，对齿轮噪声理论提供完备的测试手段，完善齿轮标准样板体系。

主权项

渐开线齿轮波度样板，其特征在于：在渐开线齿轮的齿面上加工出带有波度的特殊齿面，即将设计的波长、幅值和初始相位的谐波沿着渐开线的发生线方向叠加到渐开线齿轮齿廓上；叠加的方法如下：步骤1：首先给定谐波波长、幅值和初始相位；谐波波长计算公式如下：k1×λsin＝π×m×z×cosα其中λsin为叠加谐波的波长，π为圆周率，m为齿轮模数，z为齿数，α为压力角，k1为谐波波长系数，k1＝1，2，3…n；幅值根据用户设计目的给定，从几微米到几十微米；初始相位设计原则为：任何时刻，参与啮合的各齿在同侧齿面所叠加谐波相位在啮合线方向相等，保证齿轮在双啮区波形一致，相邻同侧齿没有基节偏差；仅需要考虑相邻同侧齿啮合方向齿面叠加谐波的初始相位差，第一个叠加谐波的齿面初始相位可以取任意值，然后根据相邻同侧齿齿面叠加谐波的初始相位公式计算其它齿面叠加谐波的初始相位；相邻同侧齿齿面叠加谐波的初始相位差计算公式为： Δ θ sin = k 2 × λ sin - p b λ sin × 2 π 其中Δθsin为相邻同侧齿谐波相位差，λsin为叠加谐波的波长，pb为基圆齿距，k2为谐波相位系数，且k2＝1，2，3…n，π为圆周率；步骤2：建立齿轮坐标系，以基圆圆心为原点，以原点至任一个需要叠加谐波的齿面渐开线起始点为Y轴，正方向为原点至渐开线起始点方向；以渐开线发生线内测为X轴正方向，根据齿面谐波叠加公式将步骤：1中的谐波叠加到渐开线齿廓上； X = flank × ( r b cos ( α ) × sin ( θ ) - A × sin ( 2 × π × r b × ( α + θ ) λ sin + θ sin ) × cos ( α + θ ) ) Y = r b cos ( α ) × cos ( θ ) + A × sin ( 2 × π × r b × ( α + θ ) λ sin + θ sin ) × sin ( α + θ ) 上式中rb为基圆半径；α为渐开线压力角，单位：弧度；θ为渐开线角，单位：弧度；flank为齿面参数，左齿面时值为1，右齿面时值为‑1；λsin为叠加谐波的波长；θsin为叠加谐波的初始相位，单位：弧度；X为齿面X轴坐标；Y为齿面Y轴坐标；A为叠加谐波的幅值；步骤3：根据坐标系变换可以得到需要叠加谐波的任意一个齿的齿面坐标数据。