[发明专利]一种乘用车驱动桥准双曲面螺旋锥齿轮齿面精确建模方法

说明书

本发明属于锥齿轮建模技术领域，公开了一种乘用车驱动桥准双曲面螺旋锥齿轮齿面精确建模方法，包括建立主齿轮和从齿轮的齿坯模型；建立主齿轮和从齿轮的刀具模型；建立机床模型；主齿轮采用展成法，从齿轮采用成形法，分别得到主齿轮和从齿轮的精确模型。与现有技术相比，本发明具有更高的建模效率，且模型精度高。

技术领域

本发明涉及锥齿轮建模技术领域，尤其涉及一种乘用车驱动桥准双曲面螺旋锥齿轮齿面精确建模方法。

背景技术

驱动桥准双曲面锥齿轮相比于渐开线圆柱齿轮齿面形状更加复杂，为了准确评估其在受力后齿面的接触状态，分析锥齿轮啮合性能，需要建立包含精确齿面的仿真计算分析模型。锥齿轮的齿面形状不仅与加工刀具切削刃参数有关，还与机床及工件的运动参数有关，同时刀具上还可以进行针对不同位置的细化修形；齿面控制参数较多，且锥齿轮的齿面为一空间曲面，这导致对锥齿轮的齿面建模过程变得复杂且困难。

目前关于驱动桥准双曲面齿轮齿面精确建模方法，通常是建立不考虑微观形貌的齿坯建模，或者使用离散的方法建立小轮、大轮的模型，这样的准双曲面齿轮精确建模不全面、建模不够准确，效率低，无法支撑锥齿轮的性能分析计算。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乘用车驱动桥准双曲面螺旋锥齿轮齿面精确建模方法，以解决模型精度低和效率低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种乘用车驱动桥准双曲面螺旋锥齿轮齿面精确建模方法，包括如下步骤：

S1，建立主齿轮和从齿轮的齿坯模型；

S2，建立所述主齿轮和所述从齿轮的刀具模型；

S3，建立机床模型；

S4，所述主齿轮采用展成法，所述从齿轮采用成形法，分别得到所述主齿轮和所述从齿轮的精确模型。

可选地，步骤S1具体为：

S11，将所述主齿轮和所述从齿轮的宏观参数输入到Gleason锥齿轮设计软件Gems中；

S12，运行Gems软件的基本参数设计模块，得到建立所述主齿轮和所述从齿轮的所述齿坯模型所需的设计参数；

S13，根据所述设计参数在CATIA软件中建立二维草图；

S14，对所述二维草图进行旋转操作，得到所述主齿轮和所述从齿轮所述齿坯模型。

可选地，所述宏观参数包括齿数、旋向、螺旋角、压力角、从齿节圆直径、齿面宽、节圆直径、齿高系数、齿顶高系数、刀盘直径、大轮刀尖宽和刀尖圆角半径。

可选地，所述设计参数包括齿数、齿宽、偏置距、轴交角、外锥距、齿顶高、齿根高、节锥偏置、节锥角、面锥角、根锥角、旋向和加工方法。

可选地，步骤S2中所述从齿轮的所述刀具模型的建立方法为：

根据刀具参数在CATIA软件中建立二维刀具曲线；然后旋转所述二维刀具曲线得到所述从齿轮的所述刀具模型。

可选地，步骤S2中所述主齿轮的所述刀具模型通过刀具方程建立，所述刀具方程包括刀具点失方程和法失方程，对于直线修形，刀具点矢方程和法矢方程为：

对于曲线修形，刀具点失方程和法失方程为：