本發(fā)明涉及一種減速器分析方法,具體涉及一種濾波減速器的嚙合沖擊分析與修形方法,屬于減速產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
濾波減速器是一種新型漸開線少齒差精密減速器,作為大傳動比、高效率的減速器,其傳動效率、可靠性及傳動精度在很大程度上由齒面潤滑狀態(tài)及齒輪嚙合傳動的動力學(xué)特性決定,因此深入研究濾波減速器齒面潤滑及動力學(xué)特性,探討修形方法對濾波減速器動力學(xué)性能的影響,對提高減速器的綜合性能具有理論指導(dǎo)意義和工程實(shí)用價值;現(xiàn)有技術(shù)中在用有限元軟件建立了濾波減速器多齒嚙合模型的基礎(chǔ)上,分析了齒廓修形對輪齒嚙入嚙出沖擊及齒頂刮行的影響,但并未考慮不同的修形量及齒面摩擦因素,另外,對直齒輪齒根動應(yīng)力進(jìn)行了分析,指出齒面摩擦因素對接觸應(yīng)力有顯著影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
(一)要解決的技術(shù)問題
為解決上述問題,本發(fā)明提出了一種濾波減速器的嚙合沖擊分析與修形方法,研究對比濾波減速器在齒面無摩擦與有摩擦情況下的輪齒嚙合沖擊情況,并在混合潤滑狀態(tài)下,分析齒廓修形參數(shù)對減速器嚙合沖擊的影響,為濾波減速器的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
(二)技術(shù)方案
本發(fā)明的濾波減速器的嚙合沖擊分析與修形方法,包括以下步驟:
第一步:針對濾波減速器的嚙合沖擊問題,綜合考慮轉(zhuǎn)速、負(fù)載和真實(shí)齒面粗糙度等因素的影響,建立反映減速器實(shí)際工況的混合潤滑數(shù)學(xué)模型;
第二步:給出混合潤滑狀態(tài)下摩擦因數(shù)的計(jì)算方法,對不同轉(zhuǎn)速下齒輪嚙入點(diǎn)的潤滑狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算;
第三步:提出針對減速器實(shí)際工況的齒廓修形方法,建立減速器有限元模型,并分析齒面摩擦、齒廓修形及潤滑狀態(tài)對減速器嚙合沖擊的影響。
(三)有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的濾波減速器的嚙合沖擊分析與修形方法,研究對比濾波減速器在齒面無摩擦與有摩擦情況下的輪齒嚙合沖擊情況,并在混合潤滑狀態(tài)下,分析齒廓修形參數(shù)對減速器嚙合沖擊的影響,為濾波減速器的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
具體實(shí)施方式
一種濾波減速器的嚙合沖擊分析與修形方法,包括以下步驟:
第一步:針對濾波減速器的嚙合沖擊問題,綜合考慮轉(zhuǎn)速、負(fù)載和真實(shí)齒面粗糙度等因素的影響,建立反映減速器實(shí)際工況的混合潤滑數(shù)學(xué)模型;
第二步:給出混合潤滑狀態(tài)下摩擦因數(shù)的計(jì)算方法,對不同轉(zhuǎn)速下齒輪嚙入點(diǎn)的潤滑狀態(tài)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算;
第三步:提出針對減速器實(shí)際工況的齒廓修形方法,建立減速器有限元模型,并分析齒面摩擦、齒廓修形及潤滑狀態(tài)對減速器嚙合沖擊的影響;結(jié)果表明:在混合潤滑狀態(tài)下,齒面摩擦因數(shù)隨轉(zhuǎn)速增大而減小;相比無摩擦接觸,齒面有摩擦接觸可明顯降低齒輪的嚙合沖擊,改善齒輪的接觸狀態(tài),因此在濾波減速器的嚙合沖擊研究中,齒面摩擦因素不可或缺。
本發(fā)明的濾波減速器的嚙合沖擊分析與修形方法,基于濾波減速器齒輪的精確幾何模型,將真實(shí)的齒面形貌引入到齒輪混合潤滑模型中,深入探討了混合潤滑狀態(tài)下齒面摩擦因數(shù)的計(jì)算方法,計(jì)算結(jié)果顯示,減速器齒面的摩擦因數(shù)隨轉(zhuǎn)速增大而減小,這對濾波減速器的傳動效率研究具有重要意義;分析了齒面摩擦因數(shù)對濾波減速器動力學(xué)性能的影響,結(jié)果表明潤滑油膜的存在可明顯改善濾波減速器的動力學(xué)性能,因此,在濾波減速器的修形與嚙合沖擊研究中齒面摩擦因素不可或缺;將真實(shí)工況下的齒面潤滑狀況引入到濾波減速器的有限元模型,在動力學(xué)范疇內(nèi)分析研究了不同齒廓修形量對減速器嚙合沖擊及齒面接觸狀態(tài)的影響規(guī)律;針對設(shè)定的濾波減速器工況的分析結(jié)果表明,理想的齒廓修形可以明顯改善濾波減速器的動力學(xué)性能,當(dāng)輸出齒輪修形量為46um、雙聯(lián)齒輪修形量為30um時動力學(xué)性能最好,而過小、過大的修形量并不能達(dá)到改善減速器動力學(xué)性能的目的;不同的潤滑狀態(tài)對濾波減速器的嚙合沖擊有較大的影響,在寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的濾波減速器動力學(xué)性能與轉(zhuǎn)速成負(fù)相關(guān)關(guān)系,這一結(jié)果對修形濾波減速器的工況選擇應(yīng)具有指導(dǎo)意義。
上面所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下,本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn),均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍,本發(fā)明請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容,已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。