一种将线接触齿轮修整为点接触齿轮的修形方法与流程

技术特征：

1.一种将线接触齿轮修整为点接触齿轮的修形方法，其特征在于：该方法步骤如下：

步骤(1)、根据未修形锥齿轮及修形锥齿轮的加工原理，分别建立锥齿轮加工的三维数学模型；

步骤(2)、得到未修形锥齿轮及修形锥齿轮的齿面方程；

步骤(3)、利用MATLAB/maple软件编写齿面点计算程序，得到齿面点；

步骤(4)、基于Pro/E建立锥齿轮的三维实体模型，建立锥齿轮LTCA加载接触有限元分析模型，添加载荷、边界条件及接触对，进行有限元分析计算；

步骤(5)、分别建立LTCA有限元加载接触分析模型，获取齿面接触迹。

2.根据权利要求1所述的将线接触齿轮修整为点接触齿轮的修形方法，其特征在于：所述步骤(1)中的未修形锥齿轮的加工原理是基于刨齿加工原理的，修形锥齿轮的加工原理采用磨床进行磨削加工的方式进行的。

3.根据权利要求1所述的将线接触齿轮修整为点接触齿轮的修形方法，其特征在于：所述步骤(2)未修形锥齿轮的齿面方程中的刀具产形面位失方程r_c＝[0,l,d,1]，法矢方程n_c＝[1,0,0]，式中l,d为刀刃上某点在刀具坐标系的位置参数。

4.根据权利要求1所述的将线接触齿轮修整为点接触齿轮的修形方法，其特征在于：依据齿轮啮合原理可知，齿轮在展成加个过程中是由刀具包络出的齿面，因此所述步骤(2)中的刀具坐标系到未修形齿轮坐标系的坐标转换矩阵M_1c＝M_1b·M_bm·M_mg·M_ga·M_ac，式中

其中，α为被加工齿轮的压力角，为摇台转角，δ_f为被加工齿轮的根锥角，φ为齿轮毛坯转角。

5.根据权利要求4所述的将线接触齿轮修整为点接触齿轮的修形方法，其特征在于：所述步骤(2)由刀具坐标系到齿轮坐标系转换的过程中的齿轮毛坯转角φ与摇台转角满足关系式式中I_f为机床滚比。

6.根据权利要求4所述的将线接触齿轮修整为点接触齿轮的修形方法，其特征在于：所述步骤(2)由刀具坐标系到齿轮坐标系转换的过程中的未修形锥齿轮的齿面位矢法矢式中为转动子矩阵，n_c(l,d)为产形面的法矢，为产形面到齿轮的坐标转换矩阵，为摇台转角，l,d为刀刃上某点在刀具坐标系的位置参数。

7.根据权利要求1所述的将线接触齿轮修整为点接触齿轮的修形方法，其特征在于：所述步骤(2)中依据齿轮啮合原理可知齿轮的啮合方程式中其中V_m为相对速度，为机床坐标系中的位矢，r_c(l,d)为产形面的位矢，为产形面坐标到机床坐标的坐标转换矩阵，n_c(l,d)为产形面的法矢，为摇台转角，l,d为刀刃上某点在刀具坐标系的位置参数。

8.根据权利要求1所述的将线接触齿轮修整为点接触齿轮的修形方法，其特征在于：所述步骤(2)中的修形锥齿轮的齿面方程是基于未修形锥齿轮的齿面方程的，但是需要建立抛物线关系式r_c＝[-al²,l,d,1]，式中a为修形参数。

9.根据权利要求1所述的将线接触齿轮修整为点接触齿轮的修形方法，其特征在于：所述步骤(3)中的齿面点求解程序采用fsolve算法进行编程迭代求解。

10.根据权利要求1所述的将线接触齿轮修整为点接触齿轮的修形方法，其特征在于：所述步骤(4)中的锥齿轮LTCA加载接触有限元分析模型为五齿对加载接触分析模型，网格单元为C3D10，载荷边界条件为2000N·m的扭矩，幅值曲线设置为阶段函数曲线，分析步设置为稳态分析步；所述步骤(5)中分析计算得到齿面接触迹，得到接触迹图，得出结论。