[发明专利]一种考虑微观修形和实际加工误差的齿轮精确建模方法

摘要

本发明提供了一种考虑微观修形和实际加工误差的齿轮精确建模方法，该方法首先推导出建模过程中所需的齿轮和刀具的必要参数；根据齿轮的实际检测齿廓和实际检测螺旋线，得到齿轮的平均齿廓迹线和平均螺旋线迹线；根据实际检测齿廓和实际检测螺旋线的波度，得到齿廓形状偏差和螺旋线形状偏差；根据齿轮的径向跳动和齿距偏差检测结果，得到齿轮的偏心量和实际齿廓的偏移量。在三维软件中，绘制实际渐开线、实际基圆螺旋线和齿根过渡曲线，并进行齿廓偏移阵列；最后在软件中进行曲面扫描、修剪与合并，进行实体化切除齿槽，偏移阵列后得到精确三维模型。利用该方法建立的齿轮模型，可模拟实际加工齿轮的啮合状态，预测齿轮的失效形式和使用寿命。

主权项

1.一种考虑微观修形和实际加工误差的齿轮精确建模方法，其特征在于，包括：步骤一：根据齿轮的设计参数和刀具参数，确定建模过程中所需的相关参数关系式，所述设计参数包括齿数、模数、压力角、螺旋角、变位系数，齿顶圆直径、齿根圆直径和齿宽，所述刀具参数包括齿顶高、齿厚、圆角半径和凸头量，所述相关参数关系式包括齿轮端面参数计算公式和刀具辅助参数计算公式；步骤二：根据齿轮的实际检测齿廓和实际检测螺旋线确定平均齿廓迹线和平均螺旋线迹线，所述平均齿廓迹线包括齿廓修形及齿廓倾斜偏差，所述平均螺旋线迹线包括螺旋线修形及螺旋线倾斜偏差；步骤三：根据齿轮的实际检测齿廓和实际检测螺旋线的波度确定齿廓形状偏差和螺旋线形状偏差；步骤四：绘制实际渐开线、实际螺旋线和齿根过渡曲线，所述实际渐开线包括齿廓修形、齿廓倾斜偏差和齿廓形状偏差，所述实际螺旋线包括螺旋线修形、螺旋线倾斜偏差和螺旋线形状偏差；步骤五：根据径向跳动检测结果和齿距偏差检测结果，确定齿轮偏心量和确定齿廓偏移量；步骤六：将步骤四中绘制的实际渐开线和齿根过渡曲线分别延实际螺旋线和理论螺旋线进行扫描，将扫描得到的齿廓曲面和齿根曲面进行合成，将合成的曲面进行实体化切除齿槽；以及根据步骤五中得到的齿轮偏心量和齿距偏差，将齿槽进行偏移阵列，得到考虑微观修形和实际加工误差的齿轮精确模型。