專利名稱：一種基于變傳動比擺線齒錐齒輪動力學建模方法
技術領域：
本發(fā)明屬于非線性振動理論分析領域，涉及一種克林根貝爾格錐齒輪動力學建模方法，更具體涉及一種基于變傳動比擺線齒錐齒輪動力學建模方法。
背景技術：
克林根貝爾格錐齒輪(Klingelnberg Spiral Bevel Gear)作為螺旋錐齒輪的兩大齒制之一，具有傳動平穩(wěn)、承載能力高、硬齒面刮削技術等特點，從而特別適用于大功率和大扭矩重載傳動領域，是重型高檔數控機床、汽車傳動系統(tǒng)、航空航天裝備等重要領域中的核心傳動部件。為了保證齒輪在傳動過程中平穩(wěn)可靠，減小振動和噪聲，必須對齒輪傳動系統(tǒng)進行動力學分析。有效的建立齒輪嚙合數學模型是動力學分析的基礎。國內外許多學者對齒輪誤差以及動力學特性進行了較廣泛而深入的研究，但多數都是考慮將齒輪傳動比看成定值不受誤差因素影響，即使是針對直齒圓柱齒輪誤差對齒輪傳動比的影響非常少，而針對克林根貝爾格錐齒輪研究誤差對齒輪傳動比的影響幾乎是空白。研究齒輪誤差對齒輪 傳動比的影響，能夠比較準確的模擬克林根貝爾格錐齒輪系統(tǒng)嚙合過程，準確的分析齒輪的非線性動力學特性，同時也能確定誤差對齒輪傳動平穩(wěn)性的影響規(guī)律，也進而為擺線齒錐齒輪振動控制、降噪和缺陷檢測提供基礎和依據。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種基于變傳動比擺線齒錐齒輪動力學建模方法，該方法能運用于克林根貝爾格錐齒輪的嚙合系統(tǒng)的仿真分析中，能夠比較準確的模擬齒輪嚙合過程，準確的分析齒輪的非線性動力學特性，同時該方法不僅確定誤差對齒輪傳動平穩(wěn)性的影響規(guī)律，也進而為擺線齒錐齒輪振動控制、降噪和缺陷檢測提供基礎和依據。本發(fā)明是采用以下技術手段實現(xiàn)的:一種基于變傳動比擺線齒錐齒輪動力學建模方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:I)、建立傳統(tǒng)的定傳動比齒輪動力學模型1.1)考慮到實際中存在齒側間隙和齒輪誤差，基于齒側間隙和誤差函數建立擺線齒錐齒輪副扭轉振動數學分析模型Ιμθ + RMrA - rA - ) + R kJ\RA -RA = Tr⑴I ^-RiiCjRfir--e)-RJiJ(Rpep-RA -e) = -Tg (2)式中，IiQ=P或g)為齒輪的轉動慣量，Ri (i=p或g)為齒輪的嚙合半徑，Ti (i=p或g)為齒輪的負載扭矩，Cm為齒輪嚙合阻尼，km為齒輪嚙合剛度，轉角位移Θ p和Θ g代表擺線齒錐齒輪嚙合過程中轉過的角度，即轉角，它們不是獨立的；1.2)通常情況下，認為齒輪嚙合的傳動比是不變的，即不受誤差的影響，兩個擺線齒錐齒輪的轉動角速度是理想的，因此可以得到
權利要求
1.一種基于變傳動比擺線齒錐齒輪動力學建模方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: I)、建立傳統(tǒng)的定傳動比齒輪動力學模型 1.1)考慮到實際中存在齒側間隙和齒輪誤差，基于齒側間隙和誤差函數建立擺線齒錐齒輪副扭轉振動數學分析模型
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于變傳動比擺線齒錐齒輪動力學建模方法，包括將定傳動比引入擺線齒錐齒輪的動力學方程中，形成傳統(tǒng)的定傳動比擺線齒錐齒輪非線性嚙合動力學模型；在齒輪嚙合過程中，考慮到誤差會引起傳動比的變化，推導出變傳動比的方程；通過變傳動比將齒輪誤差引入擺線齒錐齒輪的動力學方程中，形成一種新的基于變傳動比的擺線齒錐齒輪非線性嚙合動力學模型；引入三種常見的齒輪誤差，基于傳統(tǒng)的擺線齒錐齒輪動力學模型和新方法建立的變傳動比擺線齒錐齒輪動力學模型，進行齒輪系統(tǒng)仿真模擬分析。本方法能運用于克林根貝爾格錐齒輪嚙合系統(tǒng)的仿真分析中，能夠比較準確的模擬齒輪嚙合過程和分析齒輪的非線性動力學特性。
文檔編號G06F17/50GK103207939SQ20131013694
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月19日 優(yōu)先權日2013年4月19日
發(fā)明者劉志峰, 張志民, 羅兵, 郭春華, 張敬瑩, 劉美榮 申請人:北京工業(yè)大學