[发明专利]一种螺旋锥齿轮副动态侧隙的计算方法

权利要求书

1.一种螺旋锥齿轮动态侧隙计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据大轮加工参数，分别建立大轮凸、凹面的工作齿面模型；将大轮凸面固定，凹面绕回转轴线旋转一个大轮齿距角θ_g＝2π/z₂，z₂为大轮齿数，获得完整的大轮轮齿模型；

(2)根据小轮凹、凸面的加工参数，分别建立小轮凹、凸面的工作齿面模型；将小轮凹面固定，根据小轮外端分度圆弧齿厚s_a1求出小轮凸面的旋转角θ_p，将小轮凸面绕回转轴线转动θ_p，获得完整的小轮轮齿模型；

(3)根据两啮合齿面在接触点处连续相切条件，建立齿轮副工作面的轮齿接触分析模型，获得接触点处的小轮转角和大轮转角

(4)将小轮凸面和大轮凹面分别绕各自回转轴线旋转和后，建立齿轮副非工作面侧隙的计算模型，求解最小侧隙；

(5)在小轮凸面上划分网格，沿节锥方向划分MW-1等份，在小轮顶锥线和实际分界线之间划分MI-1等份，过齿面网格点作平行于最小侧隙点法矢的空间直线，分别与大、小轮齿面相交于两点，将两点距离作为该网格点的侧隙；

(6)从进入啮合到退出啮合的整个过程中，小轮啮合转角重复(3)-(5)求出当前接触位置下齿轮副非工作面的最小侧隙及分布，获得齿轮副非工作面的侧隙动态分布图；同时求出前一对接触对和后一对接触对的最小侧隙及侧隙分布图。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋锥齿轮动态侧隙计算方法，其特征在于，步骤(1)具体步骤如下：

首先，大轮采用双面法加工，即大轮的凹、凸面是由同一把铣刀或砂轮的外刀和内刀分别切出；实际加工时，一次分度加工出一个齿槽，齿槽宽是由刀具的刀顶距和机床调整参数确定；大轮凸面的位置矢量和法向矢量分别为r_2x(θ_2x,φ_2x)和n_2x(θ_2x,φ_2x)，θ_2x,φ_2x为大轮凸面的齿面参数；大轮凹面的位置矢量和法向分别为r_2v(θ_2v,φ_2v)和n_2v(θ_2v,φ_2v)，θ_2v,φ_2v为大轮凹面的齿面参数；

然后，大轮凸面固定，将大轮凹面绕回转轴线X₂旋转θ_g＝2π/z₂，z₂为大轮齿数，获得大轮凹面的位置矢量和法向矢量r_2v(θ_2v,φ_2v；θ_g)和n_2v(θ_2v,φ_2v；θ_g)，从而获得大轮轮齿的完整模型；

最后，计算螺旋锥齿轮副侧隙时，仅考虑工作齿面部分，大轮工作齿面与过渡曲面的分界线由下式得到：

式中，i＝v,x分别表示大轮凹面和凸面，s_g表示大轮刀具直线刀刃的位置参数，s_g0＝r₂₀(1-sinα₂)/cosα₂是大轮刀具刀尖点到直线刃与过渡圆弧交点之间的距离，r₂₀为大轮铣刀的刀顶圆角半径，α₂为大轮刀具齿形角。