[发明专利]一种齿轮副几何接触分析的方法

摘要

本发明公开一种齿轮副几何接触分析的方法。该方法根据齿轮副的几何参数和加工参数，推导出工作齿面方程，划分齿面网格点，获得大、小轮的齿面坐标。建立大轮节点参考坐标系，推导两啮合齿面间最小距离和大轮附加转角的计算公式，采用遍历搜索迭代法求得满足一定精度的齿面接触点和传动误差。给定小轮初始啮合转角和啮合周期，计算三齿对同时啮合的齿面接触印痕和传动误差曲线，最终得到所有小轮转角下的接触椭圆形成了齿面印痕。该方法的精度取决于齿面网格离散点的数量，数量越多，精度越高，能够满足工程设计要求。接触椭圆则是采用数值搜索的方法获得，更为直观，更接近实际情况。

主权项

1.一种齿轮副几何接触分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据齿轮副的几何参数和加工参数，建立大、小轮的工作齿面方程，计算出大轮节锥中点的位矢和法矢，建立大轮参考坐标系S_g；在旋转投影面上对工作齿面进行离散化，获得齿面位置参数，联立齿面方程求解非线性方程组，获得大、小轮的齿面坐标；(2)建立齿轮副的啮合坐标系，确定大、小轮在固定坐标系的相对位置关系；给定某一小轮啮合转角，将小轮的齿面坐标变换到S_g坐标系下，获得小轮齿面网格点到S_g平面x_gz_g的距离和位置，再利用插值法求出该位置参数所对应的大轮齿面点到S_g平面x_gz_g的距离，并将其沿着牵连速度方向进行投影，获得该点的法向距离；(3)遍历所有的小轮齿面网格点，求出当前小轮啮合转角下的最小距离点K和所对应的大轮附加转角重新计算小轮齿面网格点到S_g平面x_gz_g的距离，直至找到满足精度的小轮网格点和大轮附加转角；(4)给定小轮初始啮合转角和啮合周期，将啮合周期均分为n个离散位置，得到n个小轮啮合转角，重复步骤(2)‑(3)，获得该小轮啮合转角的齿面接触点和传动误差幅值，所有的接触点组成了接触路径，所有的传动误差幅值形成传动误差曲线；(5)由步骤(2)得到大、小轮到S_g平面x_gz_g的距离，采用每个网格顺序搜索和线性插值的方法，求出当前啮合状态下，满足弹性变形量的所有离散点，由其构成接触椭圆，所有小轮转角下的接触椭圆形成了齿面印痕。