[发明专利]一种基于有限元分析的斜齿轮时变啮合刚度计算方法

摘要

本发明公开一种基于有限元分析的斜齿轮时变啮合刚度计算方法，应用于齿轮传动系统动力学优化设计领域，针对目前如何高精度、高效率的求取斜齿轮时变啮合刚度的问题，本发明通过建立有限元模型分析弹性变形，结合ISO方法计算齿轮单齿啮合刚度，进而得到斜齿轮啮合刚度，本发明方法不限制螺旋角、齿宽取值范围，可以高精度计算斜齿轮时变啮合刚度，为完善齿轮动力学理论和应用，齿轮减振、降噪及齿轮修形等方面提供参考。

主权项

1.一种基于有限元分析的斜齿轮时变啮合刚度计算方法，其特征在于，包括：/nS1、分别计算一对啮合斜齿轮主动轮和从动轮的渐开线长度；/nS2、根据主动轮和从动轮各自的渐开线长度及渐开线划分份数，计算其各自沿齿宽方向网格划分份数；/nS3、对主动轮和从动轮进行平面划分，根据步骤S2得到的主动轮和从动轮各自沿齿宽方向网格划分份数，将主动轮和从动轮各自沿齿宽方向进行映射，分别建立主动轮和从动轮的有限元模型；/nS4、根据步骤S3建立的主动轮和从动轮有限元模型，依次沿着主动轮和从动轮接触线位置对节点进行加载，分别计算主动轮和从动轮沿接触线上的载荷；/nS5、根据接触变形公式，以及步骤S4计算得到的主动轮和从动轮各自沿接触线上的载荷，计算主动轮和从动轮在各啮合位置的接触变形；/nS6、添加边界条件后求解，分别对主动轮和从动轮依次提取在各个接触线处接触点的法向变形；/nS7、根据步骤S5计算得到的主动轮和从动轮在各啮合位置的接触变形、以及步骤S6得到的主动轮和从动轮在接触线处接触点的法向变形，计算主动轮和从动轮各自在啮合线上的法向弹性变形；/nS8、根据步骤S7计算得到的主动轮和从动轮各自在啮合线上的法向弹性变形，结合ISO齿轮啮合刚度计算公式，计算主动轮和从动轮各自的单齿刚度；/nS9、基于弹性力学对齿轮啮合刚度进行分析，得到单对轮齿啮合刚度与主动轮和从动轮单齿刚度的关系式；根据步骤S8得到的主动轮和从动轮各自的单齿刚度，计算主动轮和从动轮齿轮啮合刚度。/n