一種準雙曲面齒輪接觸幾何係數的設置方法

2023-05-13 12:09:31

一種準雙曲面齒輪接觸幾何係數的設置方法
【專利摘要】本發明涉及一種準雙曲面齒輪接觸幾何係數的設置方法，包括以下步驟：1）在目標準雙曲面齒輪副的背錐平面內建立右手坐標系；2）利用齒輪參數獲得大、小齒輪的齒頂高和齒根高，並建立大、小齒輪的齒頂圓方程和齒根圓方程；3）建立大齒輪與小齒輪的接觸軌跡圓的切線方程；4）求解接觸軌跡圓的解析方程；5）利用齒頂圓方程和接觸軌跡圓方程，推導出「中點法向截面作用線長度」的解析表達式，並求出其準確值；6）將中點法向截面作用線長度的準確值代入格裡森計算方法，計算出接觸幾何係數後按照該值設置接觸幾何係數。本發明可廣泛應用於各種準雙曲面齒輪設計時，其接觸幾何係數的設置或者計算校核過程中。
【專利說明】一種準雙曲面齒輪接觸幾何係數的設置方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種齒輪參數的設置方法，特別是關於一種準雙曲面齒輪接觸幾何係數的設置方法。
【背景技術】
[0002]接觸幾何係數是在設計準雙曲面齒輪副時需要考慮的參數。實際工程中，為了保證準雙曲面齒輪副不出現點蝕接觸破壞，設計齒輪時需要設置準確的接觸幾何係數值。該值設置的保守將會使齒輪具有冗餘的安全係數，設置的激進將面臨接觸失效的風險。
[0003]傳統的校核方法對接觸幾何係數的選取有兩種方式，如圖1所示，一種方法是根據格裡森參考資料中給出的某些特定的平均壓力角和偏置距比大齒輪節圓直徑情況下在格裡森方法的接觸幾何係數參考曲線上查取與使用者需求情況相似的曲線，並在曲線上近似地取點，然後獲得該值；另一種方法是利用格裡森經驗計算公式進行求解(參考格裡森錐齒輪技術資料譯文集和齒輪手冊)。
[0004]上述兩種方法存在的問題:1、在第一種方法中，設計資料中提供的僅是某些特殊情況下的曲線，在非特定的平均壓力角、齒數、偏置距比大齒輪節圓直徑情況下，設計者只能通過人工進行插值或近似的取點，不同插值方法的近似公式對接觸幾何係數值的選取有較大影響。2、在第二種方法中，雖然給出了經驗計算公式，但該公式在計算時需要用到「齒輪中點法向截面作用線的長度值」，該值的獲得有兩種方式。一種是使用的是如下近似公式:
【權利要求】
1.一種準雙曲面齒輪接觸幾何係數的設置方法，包括以下步驟: 1)在目標準雙曲面齒輪副的背錐平面內建立右手坐標系:以大齒輪和小齒輪的節點P為坐標原點，以大齒輪的中心OG和小齒輪的中心OP連線所在直線為y軸，與y軸垂直的方向為X軸，記大齒輪的中心OG的坐標為(0GX，OGy)，小齒輪的中心OP的坐標為(0PX，OPy)，那麼從P點沿y軸分別取大齒輪和小齒輪的法向背錐距RNe和Rnp，即得到OGx=OPx=O, 0Gy=RNG,0Py=-RNP ； 2)利用齒輪參數獲得大、小齒輪的齒頂高和齒根高，並建立大、小齒輪的齒頂圓方程和齒根圓方程:

2.如權利要求1所述的一種準雙曲面齒輪接觸幾何係數的設置方法，其特徵在於:所述步驟4)中，接觸軌跡圓半徑R。由其與大齒輪的法向背錐距Ric的幾何關係獲得:
【文檔編號】F16H55/17GK103883706SQ201410155311
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2014年4月17日
【發明者】範子傑, 王琪, 田程, 周馳, 桂良進, 丁煒琦 申請人:清華大學, 陝西漢德車橋有限公司