一种基于圆弧齿廓的弧形齿面齿轮真实齿面创成方法.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CN109063392A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201811175378.X(22)申请日2018.10.08(71)申请人天津工业大学地址300387天津市西青区宾水西道399号(72)发明人莫帅朱晟平冯志友石丽娟唐文杰岳宗享党合玉邹振兴张廷巩嘉贝冯战勇(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图3页(54)发明名称一种基于圆弧齿廓的弧形齿面齿轮真实齿面创成方法(57)摘要本发明公开了一种基于圆弧齿廓的弧形齿面齿轮真实齿面创成方法，包括以下步骤：一、确定圆弧齿廓弧形齿面齿轮以及弧齿产形齿条的模型参数；二、根据弧齿产形齿条、弧形齿圆柱齿轮以及弧形齿面齿轮三者之间的相对运动关系建立空间坐标系；三、以圆弧为基础齿廓，建立弧齿产形齿条的齿廓方程；四、通过坐标变换法推导圆弧齿廓弧形齿面齿轮方程；五、根据模拟弧形齿圆柱齿轮与弧形齿面齿轮共轭啮合过程，求解啮合方程；六、通过数字化编程计算出弧形齿面齿轮的齿面点云，阵列拟合得到弧形齿面齿轮三维模型；有益效果是该齿形重合系数大，传动平稳可靠，承载能力强，可满足极端条件下的传动要求。CN109063392ACN109063392A权利要求书1/3页1.一种基于圆弧齿廓的弧形齿面齿轮真实齿面创成方法，包括以下步骤：步骤一、确定所需的圆弧齿廓弧形齿面齿轮以及弧齿产形齿条的模型参数：所述的圆弧齿廓弧形齿面齿轮参数包括齿轮模数m、圆柱齿轮齿数ns、弧形齿面齿轮齿数n2、弧形齿面齿轮内半径R2min、弧形齿面齿轮外半径R2max、圆柱齿轮半径R、圆弧齿廓半径P、齿顶高Ha与齿底高Hf，弧齿产形齿条参数包括齿条弧齿的半径rG与齿条齿距Pt；步骤二、根据弧齿产形齿条、弧形齿圆柱齿轮以及弧形齿面齿轮三者之间的相对运动关系建立空间坐标系：所述的弧齿产形齿条与弧形齿圆柱齿轮之间的空间坐标系包括弧齿产形齿条固定坐标系Se-Oexeyeze、弧形齿圆柱齿轮固定坐标系Sf-Ofxfyfzf、与弧形齿圆柱齿轮轴线固联的动坐标系Sg-Ogxgygzg；上述各坐标系之间的位置关系为弧齿产形齿条固定坐标系Se-Oexeyeze沿ye轴正方向移动距离并沿xe负方向移动距离R后得到弧形齿圆柱齿轮固定坐标系Sf-Ofxfyfzf，弧形齿圆柱齿轮固定坐标系Sf-Ofxfyfzf绕zf轴顺时针旋转φs角度后得到与弧形齿圆柱齿轮轴线固联的动坐标系Sg-Ogxgygzg；并根据上述的各坐标系之间的位置关系得到各个坐标系之间的变换关系Mfe、Mgf，Mfe表示弧齿产形齿条固定坐标系Se-Oexeyeze与弧形齿圆柱齿轮固定坐标系Sf-Ofxfyfzf的变换关系，Mgf表示弧形齿圆柱齿轮固定坐标系Sf-Ofxfyfzf与弧形齿圆柱齿轮轴线固联的动坐标系Sg-Ogxgygzg的变换关系；所述的弧形齿圆柱齿轮与弧形齿面齿轮之间的空间坐标系包括弧形齿圆柱齿轮轴线固定坐标系Sg-Ogxgygzg、与弧形齿圆柱齿轮轴线固联的动坐标系Sh-Ohxhyhzh、弧形齿面齿轮固定坐标系Si-Oixiyizi、与弧形齿面齿轮固联的动坐标系Sj-Ojxjyjzj；上述各坐标系之间的位置关系为与弧形齿圆柱齿轮固联的动坐标系Sh-Ohxhyhzh绕着zh轴顺时针旋转角度后得到弧形齿圆柱齿轮固定坐标系Sg-Ogxgygzg，弧齿圆柱齿轮固定坐标系Sg-Ogxgygzg沿着zg轴负方向移动距离R2之后绕着yg轴顺时针旋转90°后得到弧形齿面齿轮固定坐标系Si-Oixiyizi，弧形齿面齿轮固定坐标系Si-Oixiyizi绕着xi轴顺时针旋转角度后得到与弧形齿面齿轮固联的动坐标系Sj-Ojxjyjzj；并根据上述的各坐标系之间的位置关系得到各个坐标系之间的变换关系Mgh、Mig、Mji，Mgh表示与弧形齿圆柱齿轮固联的动坐标系Sh-Ohxhyhzh与弧形齿圆柱齿轮固定坐标系Sg-Ogxgygzg的变换关系，Mig表示弧形齿圆柱齿轮固定坐标系Sg-Ogxgygzg与弧形齿面齿轮固定坐标系Si-Oixiyizi的变换关系，Mji表示弧形齿面齿轮固定坐标系Si-Oixiyizi与弧形齿面齿轮固联的动坐标系Sj-Ojxjyjzj的变换关系；所述的弧齿产形齿条齿面展成的空间坐标系包括弧齿产形齿条齿廓截面中心坐标系Sa-Oaxayaza、弧齿产形齿条圆弧中心固定坐标系Sb-Obxbybzb、与弧齿产形齿条圆弧中心固联的动坐标系Sc-Ocxcyczc、与弧齿产形齿条齿廓截面中心坐标系固联的动坐标系Sd-Odxdydzd；上述各坐标系之间的位置关系为弧齿产形齿条齿廓截面中心坐标系Sa-Oaxayaza沿着ya轴正方向移动距离P后得到弧齿产形齿条圆弧中心