[发明专利]一种基于B样条啮合线的内啮合齿轮齿形设计方法

摘要

本发明公开了一种基于B样条啮合线的内啮合齿轮齿形设计方法，该方法为根据B样条曲线构造复杂曲线的自由性和灵活性，利用B样条构造内啮合齿轮啮合线；根据齿轮啮合原理，构造满足该啮合线的内啮合内外齿轮共轭齿廓曲线并对其啮合性能进行分析；以啮合线的光顺度和共轭齿廓啮合性能为目标，进行共轭齿廓的优化设计；构造齿廓曲线到齿根圆的齿根过渡圆弧曲线并完内啮合齿轮整齿设计。该方法设计的啮合线构造共轭齿廓之前就可求解所构造共轭齿廓的啮合性能。该方法利用B样条构造啮合线，通过改变控制顶点的位置坐标可方便的调整啮合线的形状，因此该方法在内啮合齿轮共轭齿廓的几何形状设计及啮合性能设计上具有很大的自由性。

主权项

一种基于B样条啮合线的内啮合齿轮齿形设计方法，其特征在于：该方法利用B样条曲线构造内啮合齿轮啮合线，根据齿轮啮合原理，建立关于啮合线与内啮合齿轮共轭齿廓曲线之间对应关系式；构造满足B样条啮合线的共轭齿廓曲线；建立以曲线光顺度、控制顶点扰动及共轭齿廓曲线相对法曲率、相对滑动率整体最优的目标函数，求解得到优化后的B样条啮合线控制顶点坐标，重新构造内啮合齿轮共轭齿廓曲线；对设计的共轭齿廓曲线进行干涉检查，根据检查结果调整控制顶点；设计内外齿轮齿根齿廓到齿根圆的过渡曲线，完成内外齿轮齿形的总体设计；鉴于B样条曲线的自由性和灵活性，通过B样条既可构造渐开线齿形的直线啮合线和摆线齿形的圆弧啮合线，也可构造其他齿形的复杂啮合线，从而使该方法对内啮合共轭齿廓曲线的构造具有很大的自由度。