[发明专利]齿轮动态传动误差计算方法

摘要

本发明公开了一种齿轮动态传动误差计算方法，其通过由角度编码仪测得的输入轴角速度、由磁粉制动器提供的输出轴阻力矩、齿侧间隙、输入轴和输出轴的角位移等参数值计算出碰撞时间间隔，将所得到的相对位移与齿侧间隙进行比较，直至相对位移的值在适当的区间内并且符合要求，所得到的结果即为精度较高的传动误差。本方案引入了齿侧间隙对传动误差的影响，保证了计算结果的准确性，同时使计算精度和计算时间得到了良好的平衡，适用于对实际齿轮组的测量计算和仿真模拟的计算。

主权项

一种齿轮动态传动误差计算方法，其特征在于，包括以下步骤：A、获取参数值；B、计算碰撞时间间隔Δt_i；C、比较碰撞时间间隔Δt_i和时间步长Δt的大小，如果Δt＜Δt_i，则进入步骤D；如果Δt≥Δt_i，则进入步骤G；D、以时间步长Δt为步长来计算相对位移x(n+1)，如果相对位移x(n+1)的绝对值|x(n+1)|小于或等于齿侧间隙，则进入步骤J；如果相对位移x(n+1)的绝对值|x(n+1)|大于齿侧间隙L，则缩小时间步长Δt然后进入步骤E；E、比较时间步长Δt和最小时间步长t_min，如果时间步长Δt大于或等于最小时间步长t_min，则进入步骤D；如果时间步长Δt小于最小时间步长t_min，则进入步骤F；F、以最小时间步长t_min为步长计算相对位移然后进入步骤J；G、以碰撞时间间隔Δt_i为步长来计算相对位移x(n+1)，如果相对位移x(n+1)的绝对值|x(n+1)|小于或等于L‑ε，则进入步骤J；如果相对位移x(n+1)的绝对值|x(n+1)|小于或等于L+ε且相对位移x(n+1)大于L‑ε，则进入步骤I；如果相对位移x(n+1)大于L+ε，则减小碰撞时间间隔Δt_i，然后进入步骤H；H、比较碰撞时间间隔Δt_i和最小时间步长t_min的大小，如果碰撞时间间隔Δt_i大于或等于最小时间步长，则返回步骤G；如果碰撞时间间隔Δt_i小于最小时间步长t_min，则取最小时间步长为步长，即t(n+1)＝t(n)+t_min，然后进入步骤I；I、计算相对位移使步长数n增大1，再取碰撞时间常数∈_Δt为步长，即t(n+1)＝t(n)+∈_Δt，计算相对速度为：计算相对位移为：x(n+1)＝x(n)，然后进入步骤J；J、判断t(n+1)是否大于M×T_f，如果是，则结束计算，如果否，则步长数n增大1然后返回步骤B；ε为误差小量，M为周期数，T_f为激励周期，t(n)为第n个时间采样点，x(n)为第n个相对位移；步骤B中，所述碰撞时间间隔计算方式如下：${\mathrm{\Δt}}_i=\frac{-b\±\sqrt{b^2-4ac}}{2a},$式中，Δt_i取两个值中最小的正实数，R_bg为从动轮的基圆半径，R_bp为主动轮的基圆半径，T_m为外载荷力矩的均值与从动轮转动惯量的比值，T_p为外载荷力矩的波动部分与从动轮转动惯量的比值，ω为外载荷力矩的频率，t₀为系统初始时间，k为由于油膜引起的在齿轮副接触正面和侧面的啮合刚度的和与从动轮转动惯量的比值，c为由于油膜引起的在齿轮副接触正面和侧面的啮合阻尼的和与从动轮转动惯量的比值。