[发明专利]一种考虑安装误差的摩擦片花键啮合刚度计算方法

说明书

本发明公开一种考虑安装误差的摩擦片花键啮合刚度计算方法，包括以下步骤：S1：获取安装参数，确定內毂安装位置与理论位置的偏心距离；S2：构建花键啮合位置计算模型，得到考虑安装误差情况下摩擦片花键啮合点到基圆的水平距离；S3：基于坐标变换得到变化的角度范围；S4：根据角度范围计算內毂花键和摩擦片花键的啮合刚度，啮合刚度包括弯曲、剪切和轴向压缩刚度。本发明在考虑安装误差的情况下，计算摩擦片花键实际啮合点到基圆的水平距离，从而得到角度变化范围，再通过刚度计算模型得到摩擦片花键啮合刚度，避免安装误差对刚度的影响，从而提高刚度的准确性和可靠性。

技术领域

本发明涉及摩擦片技术领域，特别涉及一种考虑安装误差的摩擦片花键啮合刚度计算方法。

背景技术

花键传动系统是一种重要的旋转机械系统，在汽车、航空航天、船舶、铁路等领域得到了广泛应用。花键系统的动力学行为与花键冲击内激励引起的振动噪声问题有着密切的关系，对机器的运行和花键的耐久性具有重要意义。同时，摩擦片花键传动最为重要的内激励之一是刚度激励。因此，准确计算摩擦片花键啮合刚度对于动力学系统具有重要意义。

现有方法在计算啮合刚度的过程中，没有考虑安装位置出现偏差的情况。在实际安装过程中，摩擦片花键的位置可能会出现偏差，这就会造成计算的啮合刚度和实际的啮合刚度出现误差，降低精确度，不能很好地为啮合刚度分析提供准确的数据支撑。

发明内容

针对现有技术中啮合刚度计算时为考虑安装误差导致精度降低的技术问题，本发明提出一种考虑安装误差的摩擦片花键啮合刚度计算方法，通过考虑安装误差的情况，计算摩擦片花键啮合刚度，提高精度。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种考虑安装误差的摩擦片花键啮合刚度计算方法，具体包括以下步骤：

S1：获取安装参数，确定內毂安装位置与理论位置的偏心距离；

S2：构建花键啮合位置计算模型，结合偏心距离得到考虑安装误差情况下摩擦片花键啮合点到基圆的水平距离；

S3：基于坐标变换得到考虑安装误差情况下摩擦片花键啮合点变化的角度变化范围以及计算考虑安装误差情况下摩擦片花键啮合点对应的压力角；

S4：根据角度变化范围和考虑安装误差情况下摩擦片花键啮合点对应的压力角计算摩擦片花键传动系统的啮合刚度，啮合刚度包括弯曲、剪切和轴向压缩刚度。

优选地，所述S1中，偏心距离的计算公式为：

d＝e sin(θ)  (1)

公式(1)中，d表示安装位置与理论位置的偏心距离；e表示偏心距；θ表示偏心角。

优选地，第j个花键齿的偏心角可由下式确定：

公式(2)中，θ_j表示第j个花键齿的偏心角；θ₀为初始转角；ω为转动角速度；t为转动时间；N表示花键齿的数量；d_j表示第j个花键齿的偏心距离。

优选地，所述S2中，花键啮合位置计算模型为：

x_P'＝R_b[(α_P+α₂)sinα_P+cosα_P-cosα₂]+d  (3)

公式(3)中，x_P'表示考虑安装误差情况下摩擦片花键啮合点到基圆的水平距离；R_b表示基圆半径；α_P表示摩擦片花键啮合理论点对应的压力角；α₂表示齿半角；d表示安装位置与理论位置的偏心距离。