一种消除人字齿轮轴向力的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109598086A(43)申请公布日2019.04.09(21)申请号201811553375.5(22)申请日2018.12.19(71)申请人济南大学地址250022山东省济南市市中区南辛庄西路336号(72)发明人王成杨波(74)专利代理机构济南誉丰专利代理事务所(普通合伙企业)37240代理人高强(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种消除人字齿轮轴向力的方法(57)摘要本发明公开了一种消除人字齿轮轴向力的方法，它包括以下步骤：S1，获取人字齿轮的相关数据；S2，计算人字齿轮左端轮齿的轴向力；S3，建立人字齿轮右端轮齿分度圆半径方程；S4，建立人字齿轮右端轮齿圆周力方程；S5，建立人字齿轮右端轮齿轴向力方程；S6，计算人字齿轮右端轮齿的螺旋角，消除人字齿轮轴向力。本发明可解决人字齿轮传动过程中两端轮齿轴向力不相等问题，计算方法简单，易于实现。CN109598086ACN109598086A权利要求书1/2页1.一种消除人字齿轮轴向力的方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：S1，获取人字齿轮的相关数据；S2，计算人字齿轮左端轮齿的轴向力；S3，建立人字齿轮右端轮齿分度圆半径方程；S4，建立人字齿轮右端轮齿圆周力方程；S5，建立人字齿轮右端轮齿轴向力方程；S6，计算人字齿轮右端轮齿的螺旋角，消除人字齿轮轴向力。2.如权利要求1所述的一种消除人字齿轮轴向力的方法，其特征是，在步骤S1中，所述人字齿轮的相关数据包括：人字齿轮的齿数z、人字齿轮的法面模数mn、人字齿轮的法面压力角ɑn、人字齿轮左端轮齿的螺旋角β1、人字齿轮左端轮齿的传动功率P1、人字齿轮右端轮齿的传动功率P2、人字齿轮的转速n。3.如权利要求1所述的一种消除人字齿轮轴向力的方法，其特征是，所述步骤S2的具体过程为：通过式(1)所示的人字齿轮左端轮齿的轴向力计算公式计算得到人字齿轮左端轮齿的轴向力F1a，式中，F1a为人字齿轮左端轮齿的轴向力，P1为人字齿轮左端轮齿的传动功率，β1为人字齿轮左端轮齿的螺旋角，n为人字齿轮的转速，mn为人字齿轮的法面模数，z为人字齿轮的齿数。4.如权利要求1所述的一种消除人字齿轮轴向力的方法，其特征是，所述步骤S3的具体过程为：建立的人字齿轮右端轮齿分度圆半径方程为：式中，r2为人字齿轮右端轮齿分度圆半径，mn为人字齿轮的法面模数，z为人字齿轮的齿数，β2为人字齿轮右端轮齿的螺旋角。5.如权利要求1所述的一种消除人字齿轮轴向力的方法，其特征是，所述步骤S4的具体过程为：建立的人字齿轮右端轮齿圆周力方程为：式中，F2t为人字齿轮右端轮齿圆周力，P2为人字齿轮右端轮齿的传动功率，n为人字齿轮的转速，r2为人字齿轮右端轮齿分度圆半径。6.如权利要求1所述的一种消除人字齿轮轴向力的方法，其特征是，所述步骤S5的具体过程为：建立的人字齿轮右端轮齿轴向力方程为：F2a＝F2ttanβ2(4)式中，F2a为人字齿轮右端轮齿轴向力，F2t为人字齿轮右端轮齿圆周力，β2为人字齿轮右端轮齿的螺旋角。7.如权利要求1所述的一种消除人字齿轮轴向力的方法，其特征是，所述步骤S6的具体过程为：取人字齿轮右端轮齿轴向力F2a等于人字齿轮左端轮齿的轴向力F1a，联立人字齿轮2CN109598086A权利要求书2/2页右端轮齿分度圆半径方程、人字齿轮右端轮齿圆周力方程和人字齿轮右端轮齿轴向力方程，计算得到人字齿轮右端轮齿的螺旋角β2，从而消除人字齿轮轴向力。3CN109598086A说明书1/4页一种消除人字齿轮轴向力的方法技术领域[0001]本发明涉及齿轮传动系统技术领域，具体地说是一种消除人字齿轮轴向力的方法。背景技术[0002]平行轴斜齿轮由于存在螺旋角，在传动时会产生轴向力，因此采用的螺旋角不能太大，为了消除螺旋角产生的轴向力，采用左右两端轮齿的螺旋角大小相等、方向相反的人字齿轮，可以使左右两端的轴向力自行抵消，人字齿轮因具有承载能力高，工作平稳性好等优点，被广泛应用在高速重载传动装置中。[0003]由于安装误差和加工误差的存在，人字齿轮左右两端的轴向力通常无法完全抵消，人字齿轮多用于高速重载工况，人字齿轮产生的轴向力将严重影响人字齿轮的传动性能。发明内容[0004]针对现有技术的不足，本发明提出了一种消除人字齿轮轴向力的方法，本发明可解决人字齿轮传动过程中两端轮齿轴向力不相等问题，计算方法简单，易于实现。[0005]本发明解决其技术问题采取的技术方案是：[0006]本发明实施例提供的一种消除人字齿轮轴向力的方法，其特征是，所述计算方法包括以下步骤：[0007]S1，获取人字齿轮的相关数据；[0008]S2，计