[发明专利]直齿圆柱齿轮磨损量计算方法

摘要

本发明涉及一种直齿圆柱齿轮磨损量计算方法。直齿圆柱齿轮磨损量计算方法包括如下具体过程：步骤1：根据齿轮的时变啮合刚度和齿轮的几何侧隙，确定两对轮齿啮合副分别承担的齿间动态载荷，并计算出啮合点的表面压力；步骤2：根据齿轮啮合理论计算啮合点的滑移速度；步骤3：根据啮合点的表面压力和啮合点的滑移速度计算磨损深度，其中步骤1中的齿轮的几何侧隙根据步骤3计算的磨损深度计算。直齿圆柱齿轮磨损量计算方法考虑了实际几何侧隙下动态载荷更新过程，准确合理的确定出直齿圆柱齿轮轮齿各位置的磨损量，为减少齿轮振动冲击，延长齿轮使用寿命提供有效途径。

主权项

1.一种直齿圆柱齿轮磨损量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据齿轮的时变啮合刚度和齿轮的几何侧隙，确定两对轮齿啮合副分别承担的齿间动态载荷，并计算出啮合点的表面压力；步骤2：根据齿轮啮合理论计算啮合点的滑移速度；步骤3：根据啮合点的表面压力和啮合点的滑移速度计算磨损深度，其中步骤1中的齿轮的几何侧隙根据步骤3中的磨损深度计算；其中，步骤1中齿轮的时变啮合刚度的确定方法包括：根据齿轮的齿数、模数、中心距、齿形角、齿宽、齿顶圆直径确定齿轮模型，并基于齿轮模型确定齿轮的时变啮合刚度；步骤1中几何侧隙根据下述公式计算：式中，Δ为几何侧隙，y为啮合点和节点沿着啮合线的距离，h(y)为磨损深度，P_b为两轮齿之间的基距，h₁(y)表示在双齿啮合区齿对1的磨损深度，h₂(y)表示在双齿啮合区齿对2的磨损深度；步骤1中两对轮齿啮合副分别承担的齿间动态载荷为：式中，W₁为第一对轮齿啮合副分担的法向力，W₂为第二对轮齿啮合副分担的法向力，W为单位宽度的总法向力，k₁(t)和k₂(t)为第一对轮齿啮合副和第二对轮齿啮合副单位齿宽的啮合刚度，Δ＝e_t1‑e_t2为齿轮的几何侧隙，e_t1和e_t2为第一对轮齿啮合副和第二对轮齿啮合副的综合误差，以齿面凹入为正，e_t1＜e_t2，第一对齿轮先接触，Δ＜0，在第二对轮齿啮合副中发生间隙；或者，两对轮齿啮合副分别承担的齿间动态载荷为：式中，W₁为第一对轮齿啮合副分担的法向力，W₂为第二对轮齿啮合副分担的法向力，W为单位宽度的总法向力，k₁(t)和k₂(t)为第一对轮齿啮合副和第二对轮齿啮合副单位齿宽的啮合刚度，Δ＝e_t1‑e_t2为齿轮的几何侧隙，e_t1和e_t2为第一对轮齿啮合副和第二对轮齿啮合副的综合误差，以齿面凹入为正，e_t1＞e_t2，第2对齿轮先接触，Δ＞0，在第1对轮齿啮合副中发生间隙。