基于安装错位的弧齿锥齿轮接触轨迹与传动误差优化方法与流程

技术特征：
1.一种基于安装错位的弧齿锥齿轮接触轨迹与传动误差优化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、得到弧齿锥齿轮理论的安装调整值，即弧齿锥齿轮的预设安装位置；步骤二、得到弧齿锥齿轮的接触轨迹和传动误差的优化模型；步骤三、对优化模型进行迭代运算，得到(f
auto
)4最小时的δe
*
，δp
*
，δg
*
，δα
*
作为弧齿锥齿轮的安装错位调整值；(f
auto
)4表示以安装错位为变量的传动误差对称性优化目标函数；δe
*
，δp
*
，δg
*
，δα
*
分别表示优化后的大轮偏置距错位量、优化后的小轮安装距错位量、优化后的大轮安装距错位量和轴交角错位量；步骤四、根据δe
*
，δp
*
，δg
*
，δα
*
对弧齿锥齿轮的安装位置进行调整。2.如权利要求1所述的基于安装错位的弧齿锥齿轮接触轨迹与传动误差优化方法，其特征在于，所述步骤二包括如下步骤：一)得到齿面的接触轨迹中点：其中，表示接触轨迹点的x轴坐标平均值，表示接触轨迹点的y轴坐标平均值，n表示选取接触轨迹点的个数，x
i
表示第i个接触轨迹点的x轴坐标y
i
表示第i个接触轨迹点的y轴坐标；二)以齿面接触轨迹中点以与齿面中点的相对位置关系，定义齿面接触区域位置系数：二)以齿面接触轨迹中点以与齿面中点的相对位置关系，定义齿面接触区域位置系数：其中，λ
x
表示齿宽方向的位置系数，λ
y
表示齿高方向的位置系数，x
m
表示齿面中点的x轴坐标，b表示齿宽，y
m
表示齿面中点的y轴坐标，h
m
表示中点齿高；三)建立目标函数：f
lcp
＝((f
auto
)1，(f
auto
)2)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)(f
auto
)1＝x
‑
x
m
‑
δ1ꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)其中，δ1和δ2为根据需求提供优化目标值，δ1＝λ
x
b表示齿宽方向的调整量；δ2＝λ
y
h
m
表示齿高方向的调整量；f
lcp
表示接触轨迹的优化目标函数，(f
auto
)1表(接触轨迹齿宽方向位置的优化目标函数，(f
auto
)2表示接触轨迹齿高方向位置的优化目标函数，x表示齿宽方向，y表示齿高方向；四)根据etca算法得到几何传动误差曲线，根据几何传动误差的调整目标，调整几何传
动误差曲线的波动幅值和几何传动误差曲线的对称性，建立传动误差优化的目标函数：f
te
＝((f
auto
)3，(f
auto
)4)
ꢀꢀꢀ
(7)(f
auto
)3＝te
max
‑
δ3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)(f
auto
)4＝δte
‑
δ4ꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)式中δ3和δ4分别为传动误差波动曲线的幅值和曲线对称性的优化目标值，根据齿轮使用要求给定；f
te
表示传动误差优化目标函数，(f
auto
)3表示传动误差波动幅值的优化目标函数，(f
auto
)4表示传动误差对称性的优化目标函数，te
max
表示两个弧齿锥齿轮传动误差曲线的交点，δte＝|te
a
‑
te
b
|，te
a
、te
b
分别为几何传动误差曲线两端的端点的传动误差值；五)根据式(4)
‑
(9)有如下的优化模型：(9)有如下的优化模型：其中，(f
auto
)4表示以安装错位为变量的传动误差对称性优化目标函数，δe，δp，δg，δα分别表示大轮偏置距错位量、小轮安装距错位量、大轮安装距错位量和轴交角错位量，δe
*
，δp
*
，δg
*
，δα
*
分别表示优化后的大轮偏置距错位量、优化后的小轮安装距错位量、优化后的大轮安装距错位量和优化后的轴交角错位量；δx表示接触轨迹中点相对于齿面几何中点的位置偏移的x轴坐标，δy表示接触轨迹中点相对于齿面几何中点的位置偏移的y轴坐标。3.如权利要求2所述的基于安装错位的弧齿锥齿轮接触轨迹与传动误差优化方法，其特征在于，所述步骤三的步骤如下：对优化模型进行迭代运算，得到(f
auto
)4最小时的δe
*
，δp
*
，δg
*
，δα
*
作为弧齿锥齿轮的安装错位调整值。

技术总结
本发明公开了一种基于安装错位的弧齿锥齿轮接触轨迹与传动误差优化方法，本发明通过约束装配条件与初始点传动比建立方程组，求解理论安装调整值；在此基础上引入齿轮副安装错位，建立含安装错位的TCA算法。以安装错位为设计变量，预设接触轨迹和传动误差的特征参数建立目标函数，通过非线性优化算法进行求解。结果显示，优化后接触轨迹向齿面小端移动，加载后接触区会向齿面中部扩展，改善承载接触性能；传动误差曲线下垂偏差量和波动幅值减小，有利于避免边缘接触和改善动态性能。有利于避免边缘接触和改善动态性能。有利于避免边缘接触和改善动态性能。


技术研发人员：周长江 王铭康
受保护的技术使用者：湖南磐钴传动科技有限公司
技术研发日：2021.07.08
技术公布日：2021/10/26