一种面齿轮齿面面轮廓度评定方法
【专利摘要】本发明属于检测【技术领域】，涉及一种面齿轮齿面面轮廓度评定方法，适用于新型齿轮--面齿轮齿面精度评定。本发明基于面齿轮传动原理和小偏差和我小误差假设条件，综合考虑面轮廓度的最小二乘法评定理论以及人工鱼群算法理论，根据实际检测的面齿轮齿面点坐标实现面齿轮齿面轮廓度误差的精度评定。本发明具有的优点和有益效果是：本发明很好的解决了面齿轮整体齿面精度评价的技术难题，为面齿轮加工后的精度评定提供了一种方法，也为基于面齿轮检测结果的齿面修整提供了依据，能够有效的指导工程面齿轮的生产和应用。同时，该方法也可推广应用在航空叶片、蒙皮等空间复杂曲面的精度评定。
【专利说明】一种面齿轮齿面面轮廓度评定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于检测【技术领域】，涉及一种面齿轮齿面面轮廓度评定方法，适用于新型 齿轮一面齿轮齿面精度评定。
【背景技术】
[0002] 面齿轮传动是一种新型的航空动力传动，具有体积小、重量轻、高承载能力、低噪 音、高可靠性、长寿命等优点，在航空传动中具有良好的应用前景。国内许多学者开展了面 齿轮设计、啮合性能分析、制造等相关技术的研究，而面齿轮加工精度的评定是判断面齿轮 加工型面与设计型面的符合程度，为面齿轮精密加工中的重要环节。目前，在面齿轮加工精 度评定方面，仅有文献介绍采用离散采样点误差评定方法对面齿轮加工精度进行评定。
[0003] 面齿轮齿面为复杂的高阶曲面，目前，针对复杂曲面的精度评定大多采用分区域 或者曲面离散采样点误差评定，而缺乏对整体曲面精度的评价，面轮廓度误差评定是针对 整体曲面精度的一种有效的评价方法。因此，目前尚缺乏一种对面齿轮整体齿面精度的评 价方法来指导面齿轮生产。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是：针对面齿轮高阶复杂整体齿面精度评定的技术难题，提供一种 面齿轮齿面面轮廓度评定方法，该方法能够根据面齿轮基本参数和面齿轮齿面采集点的坐 标，计算出面齿轮齿面面轮廓度的大小，为面齿轮齿面精度的评定提供依据，同时也为其他 空间复杂曲面的精度评定提供一种思路。
[0005] 本发明的技术方案是：（1)根据已知面齿轮加工用插齿刀齿数Ns、 插齿刀模数m、插齿刀压力角α确定出面齿轮加工用插齿刀齿面方程：
【权利要求】
1. 一种面齿轮齿面面轮廓度评定方法，其特征在于，实现步骤如下： (1) 根据已知面齿轮加工用插齿刀齿数Ns、插齿刀模数m、插齿刀压力角α确定出面齿 轮加工用插齿刀齿面方程：
*其中，rbs为插 齿刀渐开线基圆半径；us为插齿刀齿面上一点的轴向参数；Θ。3为插齿刀渐开线上一点的 角度参数；Θ ks为插齿刀渐开线齿面的参数； (2) 由步骤（1)中得到的插齿刀齿面方S
，根据面齿轮传动原理以及插齿刀 的旋转参数，得到面齿轮理论齿面方程：
，其
_?其中Ν2为面齿轮齿数，Φ 2为面齿轮旋转参数,x2, y2, ζ2分 别代表为面齿轮理论齿面方程矢量的三个坐标值； (3) 由步骤（2)得到的面齿轮理论齿面方S
消去参数Φ3、9ks，得到面 齿轮理论齿面方程的显性表达为f(x2, y2, Z2) = 0,基于小偏差和小误差假设条件，依据 检测仪器测得实际面齿轮齿面各点坐标为
得到实测点到面齿轮理论 齿面的距离：
其中
为测点数； (4) 由步骤（3)得到的实际面齿轮齿面各点坐标？2|,考虑到测量时基准要 素与理想要素必然有偏差，在评定时设置微量调整u = [Λχ，Ay，Λζ，θχ，0y，θ ζ] τ来表述位置和方向的变化，利用坐标变换原理得到微量调整后各点坐标
,进而得到微量调整后各点到面齿轮 理论齿面的距离为
(5) 由步骤⑷得到微量调整后各点到面齿轮理论齿面的距离
利用最小二乘法评定面轮廓度原理，得到计算方程：
其中：
(6)由步骤（5)得到的计算方程
.采用人工鱼群算法进行求解，得到各点坐
⑵由步骤（6)得到的各点坐标
'得到每个
实测点到面齿轮理论齿面的距离；这些距离中的最大值Dmax(u)与最小值 差即为 面齿轮齿面的轮廓度误差
【文档编号】G06T7/00GK104156948SQ201410359365
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】吴灿辉, 曹平 申请人:中国航空综合技术研究所