CN113962042B 一种人字齿行星齿轮系统齿面耦合承载接触分析方法 （长安大学）

一种人字齿行星齿轮系统齿面耦合承载接本发明涉及一种人字齿行星齿轮系统齿面耦合承载接触分析方法，其考虑系统的安装误其力的耦合关系，建立人字齿行星齿轮系统(DHPGs)的齿面几何接触分析模型，获得啮合位置内(外)齿轮同时啮合齿对接触线离散点的初了计算效率，为重要应用场合的人字齿行星系2析方程转化到统一的固定坐标系，同时使各齿轮副的传动误差计算采用相同的初始转角，根据单对齿轮副TCA求解方法分别确定系统中各齿轮副及其左右齿面的相对初始间隙，即采用齿面几何接触分析方法确定各齿轮副及其左右齿面的几何特性的方根据人字齿轮行星系统的齿面几何接触分析方程得到行星轮相对太阳轮齿圈的几何ififi为齿面在参考坐标系的位矢及单位法矢；所述齿面瞬时接触线离散点的柔度系数的表kn为第n个啮合位置的法向柔度矩阵插值，需要通过以下逐步合成的方法获得，3假设齿轮插值得到人字齿轮副左、右齿面瞬时接触椭圆长轴n个离散点的柔度矩阵为将行星轮左右齿面作为一个并联的弹簧人字齿轮内外齿轮副m的综合啮合刚度，表达2.根据权利要求1所述的一种人字齿行星齿轮系统齿面耦合承载接触分析方法，其特43.根据权利要求1所述的一种人字齿行星齿轮系统齿面耦合承载接触分析方法，其特5得更的大重合度，使得人字齿行星齿轮传动系统(DHPGs)具有更小的轴向力、更高功率密综合啮合性能的主要指标。目前，LTCA方法主要是应用于单对齿轮副啮合的情况，由于DHPGs中各内、外齿轮副及齿轮副的左、右齿面存在力的耦合和齿面接触间隙的的耦合关6[0011]优选的，步骤2中齿面几何接触分析方法确定各齿轮副及其左右齿面的几何特性[0012]根据人字齿轮行星系统的齿面几何接触分析方程得到行星轮相对太阳轮(齿圈)fifi为齿面在参考坐标系的位矢及单位法矢。7得，假设齿轮插值得到人字齿轮副左、右齿面瞬时接触椭圆长轴n个离散点的柔度矩阵为[0036]将行星轮左右齿面作为一个并联的弹簧人字齿轮内(外)齿轮副m的综合啮合刚8轮系统(DHPGs)的齿面几何接触分析模型，获[0058]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限[0059]参阅图1-9，一种人字齿行星齿轮系统齿面耦合承载接触分析方法，包括以下步9[0063]DHPGs的几何特性即无载下的系统各齿轮副啮合位置及啮合位置的齿面初始接触切接触两齿面在同一坐标系中任意时刻都有公共接触点和公法线。因此，针对DHPGs进行XfrYfrZfrpisr[0066]S2.2、单对齿轮副TCA分析得到的几何传动误才能反映出系统各齿轮副及左右齿面在安装误差下的接fi分析得到行星轮相对太阳轮(齿圈)的几何传动误差及接瞬时各外(内)齿轮副接触线上离散点的初始齿面[0079]根据太阳轮(齿圈)和行星轮左、右齿面相位差进一步获置的几何特性数据具体包括某瞬时啮合位置各齿轮副的初始接触间隙的大小及各接触离假设某一啮合位置有K个行星轮与齿圈(行星轮与太阳轮)分别同时啮合，其法向柔度矩阵n为瞬时接触椭圆长轴上离散ab同时作用的法向载荷仅产生法向位移Zr，[0108]表1行星齿轮传动为例，太阳轮输入扭矩3500N·m安装误差为ΔEr=ΔEr=右齿面齿间间隙中行星轮4<行星轮3<行星轮1<行星轮2，而齿面间隙越小，承担的载荷越小与齿面承载量的大小变化规律是一致的即综合啮合刚度中行星轮1>行星轮4>行星轮2>分配系数及齿面载荷分布仿真。由于左齿面齿间间隙中行星轮1<行星轮4<行星轮2＝行星数(图9b)及齿面载荷分布(图9c)是相应