蜗杆砂轮磨削斜齿轮的自然扭曲微观修形优化方法.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CN106383942A(43)申请公布日2017.02.08(21)申请号201610817272.X(22)申请日2016.09.12(71)申请人上海汽车变速器有限公司地址201807上海市嘉定区汇旺路600号(72)发明人郭丽芳缪国何湘玥王泽贵崔海波朱丽霞(74)专利代理机构上海交达专利事务所31201代理人王毓理王锡麟(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)F16H55/08(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图5页(54)发明名称蜗杆砂轮磨削斜齿轮的自然扭曲微观修形优化方法(57)摘要一种蜗杆砂轮磨削斜齿轮的自然扭曲微观修形优化方法，通过构建蜗杆砂轮磨削斜齿轮啮合模型，推导接触迹方程，选取齿形、齿向评价范围，建立齿面扭曲模型，求得蜗杆砂轮磨削斜齿轮自然扭曲下的齿形、齿向角度偏差值；并采集现有项目相关检测数据，计算自然扭曲下扭曲量，验证计算数据与检测数据相匹配，并计算现自然扭曲下的传递误差。进而优化与自然扭曲相关的齿轮微观修形参数，包括减小齿向鼓形量、调整配对齿轮鼓形量、调整配对齿轮扭曲量，以降低及补偿蜗杆砂轮磨削斜齿轮自然扭曲带来的影响；通过以上优化方法，得到最终蜗杆砂轮磨削斜齿轮最优参数用于量产；本发明可有效改善齿轮承载性能，减小齿轮啮合冲击，提高传动精度和NVH水平。CN106383942ACN106383942A权利要求书1/1页1.一种蜗杆砂轮磨削斜齿轮的自然扭曲微观修形优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、构建蜗杆砂轮磨削斜齿轮啮合模型并得出接触迹方程，选取齿形及齿向评价范围，建立齿面扭曲模型，求得蜗杆砂轮磨削斜齿轮自然扭曲下的齿形、齿向角度偏差值；步骤2、采集现有项目相关检测数据，计算自然扭曲下扭曲量，验证计算数据与检测数据相匹配，并计算现自然扭曲下的传递误差；步骤3、优化齿轮微观修形参数，降低及补偿蜗杆砂轮磨削斜齿轮自然扭曲带来的影响，最后将得到的最终蜗杆砂轮磨削斜齿轮最优参数用于量产；所述的最终蜗杆砂轮磨削斜齿轮参数包括：主动齿齿数、模数.、压力角、螺旋角、齿宽、分度圆直径、渐开线评价范围起始直径、渐开线终评价范围终止直径、齿向修形起始点、齿向修形终止点、齿顶修缘量、齿形鼓形量、齿向鼓形量、齿形角度偏差、齿向角度偏差。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的齿面扭曲模型为：其中：为齿形角度偏差，为齿向角度偏差，cβ为齿向鼓形量最大值，βb为齿轮基圆螺旋角，rb为齿轮基圆半径，b为有效齿宽，为齿向方向评价范围，齿形方向评价范围为EAP点到SAP点，EAP点为有效渐开线评价终止点，SAP点为有效渐开线评价起始点，rsap，reap分别为有效渐开线评价起始圆半径和有效渐开线评价终止圆半径。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，优化齿轮微观修形参数，采用以下三种方案中的任一实现：方案①通过减小被加工齿轮的齿向鼓形量cβ，从而降低蜗杆砂轮磨削斜齿轮的齿形、齿向角度偏差；方案②通过增大配对齿轮的齿向鼓形量，以补偿因方案①磨齿齿向鼓形量减小造成的偏载及传递误差增大，使齿面载荷分布更加均匀，有效降低传递误差；方案③计算方案①和方案②实施基础上的齿形齿向角度偏差值，并将其相反值增加到配对齿轮上，从而从原理上消除蜗杆砂轮磨削斜齿轮自然扭曲带来的传递误差增大和NVH水平降低的影响。4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述的配对齿轮包括：径向剃齿、强力珩齿轮、带反扭曲功能的磨齿。2CN106383942A说明书1/9页蜗杆砂轮磨削斜齿轮的自然扭曲微观修形优化方法技术领域[0001]本发明涉及的是一种机械结构领域的技术，具体是一种蜗杆砂轮磨削斜齿轮的自然扭曲微观修形优化方法。背景技术[0002]齿轮传动过程中，随着转速提高、载荷加大，齿轮与支撑系统的变形明显增大，再加上制造误差及安装误差等影响，使齿轮传动过程中出现啮入啮出冲击、偏载现象，进而产生振动和噪声。齿向修形通过齿向的微量修整，补偿齿向误差、安装误差及轴等的变形造成的偏载现象，使一对齿轮尽量保持在齿宽中部接触，从而使齿轮保持运转平稳、降低齿轮的振动噪声，提高齿轮的承载能力，延长齿轮的使用寿命。在齿向修形中，鼓形修形因实现方法简单，补偿受载效果好，被广泛采用。[0003]磨齿是齿轮高精加工的主要方法之一，其不但能纠正齿轮预加工的各项误差，而且可获得很高的齿轮精度。蜗杆砂轮磨齿机磨削加工方法是目前国内广泛使用的批量生产加工方式。然而采用蜗杆砂轮磨这种连续展成法加工带齿向修形的渐开线圆柱齿轮时，由于螺旋线叠加了修形曲线，磨削后的齿面会发生齿面自然扭曲，并且自然扭曲会随着鼓形量及齿轮螺旋角的加大而越来越严重，扭曲后的齿面不再是理想设计的修形曲线，存在理论误差。