[发明专利]一种齿轮副几何接触分析的方法

权利要求书

1.一种齿轮副几何接触分析的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据齿轮副的几何参数和加工参数，建立大、小轮的工作齿面方程，计算出大轮节锥中点的位矢和法矢，建立大轮参考坐标系S_g；在旋转投影面上对工作齿面进行离散化，获得齿面位置参数，联立齿面方程求解非线性方程组，获得大、小轮的齿面坐标；

(2)建立齿轮副的啮合坐标系，确定大、小轮在固定坐标系的相对位置关系；给定某一小轮啮合转角，将小轮的齿面坐标变换到S_g坐标系下，获得小轮齿面网格点到S_g平面x_gz_g的距离和位置，再利用插值法求出该位置参数所对应的大轮齿面点到S_g平面x_gz_g的距离，并将其沿着牵连速度方向进行投影，获得该点的法向距离；

(3)遍历所有的小轮齿面网格点，求出当前小轮啮合转角下的最小距离点K和所对应的大轮附加转角重新计算小轮齿面网格点到S_g平面x_gz_g的距离，直至找到满足精度的小轮网格点和大轮附加转角；

(4)给定小轮初始啮合转角和啮合周期，将啮合周期均分为n个离散位置，得到n个小轮啮合转角，重复步骤(2)-(3)，获得该小轮啮合转角的齿面接触点和传动误差幅值，所有的接触点组成了接触路径，所有的传动误差幅值形成传动误差曲线；

(5)由步骤(2)得到大、小轮到S_g平面x_gz_g的距离，采用每个网格顺序搜索和线性插值的方法，求出当前啮合状态下，满足弹性变形量的所有离散点，由其构成接触椭圆，所有小轮转角下的接触椭圆形成了齿面印痕。

2.如权利要求1所述的一种齿轮副几何接触分析的方法，其特征在于，步骤(1)的具体包括：

借助齐次坐标变换和啮合方程推导出大、小轮工作齿面的位矢和法矢：

大轮为和小轮为和上标1，2表示小轮和大轮，下标1，2表示所在的坐标系，和分别为大轮和小轮的齿面参数；

建立大轮节点处的参考坐标系S_g，x_g为节点沿着节线的切矢，y_g为节点的法矢，z_g与x_g、y_g垂直，为大轮节锥中点的位置矢量，S₂(o₂,x₂,y₂,z₂)为大轮动坐标系；在大、小轮各自旋转投影面上，对大、小轮工作齿面进行离散化，获得齿面位置参数，通过联立齿面方程和位置参数，建立非线性方程组，分别求解出大轮和小轮网格点处的齿面坐标。