[发明专利]一种弹性变形优化剃齿刀设计方法有效
申请号: | 201911142792.5 | 申请日: | 2019-11-20 |
公开(公告)号: | CN111079233B | 公开(公告)日: | 2023-05-12 |
发明(设计)人: | 金伟峰;严鉴铂;赵艳文;林鸥 | 申请(专利权)人: | 西安法士特汽车传动有限公司 |
主分类号: | G06F30/17 | 分类号: | G06F30/17 |
代理公司: | 西安智邦专利商标代理有限公司 61211 | 代理人: | 张举 |
地址: | 710119 陕西省西*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 弹性 变形 优化 剃齿刀 设计 方法 | ||
本发明涉及一种弹性变形优化剃齿刀设计方法。旨在抑制或减轻现有剃齿加工中产生的剃齿中凹现象。本发明包括步骤1)设定初始啮合角参数a_nh0,通过a_nh0计算剃齿刀初始参数;步骤2)通过步骤1)剃齿刀初始参数计算剃齿刀齿部任意时刻各受力点对应的弹性变形量δsubgt;0t/subgt;,并计算与所述齿部啮合的齿轮上对应时刻各受力点的弹性变形量δsubgt;1t/subgt;;再计算各受力点对应的综合弹性变形量δsubgt;t/subgt;;步骤3)绘制综合弹性变形量δsubgt;t/subgt;与对应受力点压力角之间的弹性变形动态分布图,并计算综合弹性变形极差Rsubgt;δ/subgt;;步骤4)调整啮合角参数a_nh0,重复步骤2)至步骤3),当Rsubgt;δ/subgt;小于或最接近10μm时的a_nh0为最终设计啮合角参数。根据最终设计a_nh0值完成剃齿刀其他参数设计。
技术领域
本发明涉及剃齿刀,具体涉及一种弹性变形优化剃齿刀设计方法。
背景技术
以往在剃齿参数设计中,最重要的是确定剃齿刀的啮合角a_nh0,通常合适的啮合角a_nh0能减少或者抑制剃齿中凹的形成,剃齿刀一般采用小啮合角,或者平衡剃齿啮合角设计;然而,采用这两种方法设计的剃齿刀,有时依然会出现在寿命周期的后半段才进入较好的啮合状态,这种现象产生的原因是小啮合角或者平衡剃齿啮合均使剃齿刀的刚度下降,剃齿刀加工时,产生了较多的弯曲变形,导致综合刚度较大的齿面中部区域让刀最小,加工量最大,从而产生剃齿中凹。
发明内容
本发明旨在抑制或减轻现有技术中剃齿加工中产生的剃齿中凹现象,而提供了一种弹性变形优化剃齿刀设计方法。
为达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:
本发明的一种弹性变形优化剃齿刀设计方法,其特殊之处在于:包括以下步骤:包括以下步骤:
步骤1)设定初始啮合角参数a_nh0,通过初始啮合角参数a_nh0计算剃齿刀初始参数;
步骤2)通过步骤1)剃齿刀初始参数计算剃齿刀齿部任意时刻各受力点对应的弹性变形量δ0t,并计算与所述齿部啮合的齿轮上对应时刻各受力点的弹性变形量δ1t;再计算各受力点对应的综合弹性变形量δt;
步骤3)绘制综合弹性变形量δt与对应受力点压力角之间的弹性变形动态分布图,并计算综合弹性变形极差Rδ;
步骤4)调整啮合角参数a_nh0,重复步骤2)至步骤3),使Rδ小于10μm,则对应的啮合角参数a_nh0为剃齿刀最终设计啮合角参数,若Rδ始终大于10μm,啮合角参数a_nh0取最接近10μm时的参数为最终设计啮合角参数;
根据最终设计啮合角参数a_nh0完成剃齿刀其他参数设计。
进一步地,所述步骤2)具体包括:
步骤2.1)以剃齿刀中心为原点,以齿部沿剃齿刀半径的中心线为X轴,以与X轴垂直且与剃齿刀轴向垂直的剃齿刀半径为Y轴建立坐标系;
步骤2.2)将齿部沿X轴依次分割为若干个宽度为b(b0.001mm)且连续的矩形,计算每个矩形的高度yi,其中i=1、2、3……或n:
其中,
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