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申请/专利权人：西安交通大学;中国北方车辆研究所

摘要：本发明公开一种不对中直齿轮啮合刚度和齿面载荷分布计算方法及系统，所述方法首先获得啮合直齿轮的几何参数和啮合力，并结合齿轮接触控制方程得到接触齿廓向量，之后将公切面离散化，得到离散化单元沿公切面法向的间隙值，然后计算各离散化单元的弹性变形量，获得包含间隙、弹性趋近量和啮合力的齿面承载接触方程组，并得到影响系数矩阵和间隙向量，之后分别考虑单齿、双齿和扩展啮合区，得到多状态啮合承载接触方程组，最后通过数值求解得到齿面载荷分布，并通过载荷与趋近量计算齿轮啮合刚度，基于所述方法能准确计算多自由度不对中直齿轮对的啮合刚度和齿面载荷分布，能够为齿轮传动效率、动态特性和使用寿命研究提供关键基础。

主权项：1.一种不对中直齿轮啮合刚度和齿面载荷分布计算方法，其特征在于，包括以下步骤：基于齿轮几何参数，获得初始齿廓向量，基于齿轮接触控制方程1，并结合齿轮不对中量，将初始齿廓向量转换为啮合坐标系下的啮合齿廓向量，基于齿轮接触控制方程2，将啮合齿廓向量转换为齿廓公切面接触坐标系下的接触齿廓向量，并得到接触齿廓坐标转换矩阵；设定接触齿廓公切面的范围，将公切面在接触坐标系下进行离散化，得到接触坐标系下离散化单元坐标，并基于接触齿廓坐标转换矩阵计算两齿廓沿公切面法向对应的离散化单元之间的间隙h；基于接触坐标系下离散化单元，通过接触齿廓向量和承载接触分析理论计算接触坐标系下离散化单元k在所有n个接触坐标系下离散化单元载荷影响下的弹性变形量wk；基于弹性变形量wk，获得包含离散化单元间的间隙h、两齿面弹性趋近量δ和齿轮啮合力F的齿面承载接触方程组，将齿面承载接触方程组转换为矩阵形式，得到影响系数矩阵A和B，以及由离散化单元间隙值h组成的间隙向量H；结合影响系数矩阵A和B，分别考虑齿轮的单齿啮合区、双齿啮合区和扩展啮合区，得到齿轮的多状态啮合承载接触方程组；基于齿轮的多状态啮合承载接触方程组，通过数值求解得到各离散单元压强，进而乘以离散单元面积得到齿面载荷分布，通过齿轮啮合力F与弹性趋近量δ计算得到齿轮啮合刚度K。

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百度查询： 西安交通大学 中国北方车辆研究所 不对中直齿轮啮合刚度和齿面载荷分布计算方法及系统