[发明专利]变安装距齿轮齿条磨损量计算方法及参数优化方法

说明书

本发明涉及齿轮齿条技术领域，尤其是涉及一种变安装距齿轮齿条磨损量计算方法及参数优化方法。所述变安装距齿轮齿条磨损量计算方法包括：确定变安装距齿轮齿条传动过程中任意啮合点处的法向载荷和对应的滑移距离；基于安装距步长和滑移距离步长，将连续的磨损过程进行离散化处理，并确定变安装距齿轮齿条总的磨损量。根据本发明的变安装距齿轮齿条磨损量计算方法及参数优化方法，可以解决齿轮齿条在变安装距情况下的磨损量的计算问题，能够准确确定齿轮齿条在变安装距情况下的磨损量。

技术领域

本发明涉及齿轮齿条技术领域，尤其是涉及一种变安装距齿轮齿条磨损量计算方法及参数优化方法。

背景技术

齿轮齿条机构是一种广泛应用的传动机构，在一般情况下，齿轮齿条的安装距是固定不变的，因此，在现有的齿轮齿条机构设计中，在确定齿轮齿条的磨损量时是将安装距作为定量来考虑的。

然而，在一些情况下，齿轮齿条的安装距会发生变化，例如，在山地轨道交通的齿轨驱动齿轮齿条中，齿轮齿条的安装距会随着车轮的磨损不断减小，这会对齿轮齿条的磨损量产生影响，而齿轮齿条的磨损量将直接影响齿轮齿条啮合传动的准确性和平稳性，因此，在这样的情况下，仍然将安装距作为定量来确定齿轮齿条的磨损量，将使得磨损量的计算结果不准确。

发明内容

鉴于现有的齿轮齿条磨损量确定方式无法准确确定变安装距情况下的磨损量的问题，本发明提供一种变安装距齿轮齿条磨损量计算方法及参数优化方法。根据本发明的变安装距齿轮齿条磨损量计算方法及参数优化方法，可以准确确定齿轮齿条在变安装距情况下的磨损量。根据本发明的磨损量关键影响因子及影响趋势，可以优化齿轮齿条的参数，延长齿轮齿条的使用寿命。

根据本发明的第一方面提供一种变安装距齿轮齿条磨损量计算方法。所述变安装距齿轮齿条磨损量计算方法包括：确定变安装距齿轮齿条传动过程中任意啮合点处的法向载荷和对应的滑移距离，基于安装距步长和滑移距离步长，将连续的磨损过程进行离散化处理，并确定变安装距齿轮齿条总的磨损量。

可选地，可以通过以下方式确定任意啮合点处的法向载荷：给定齿轮的任意安装距，确定所述安装距相对最小安装距的变化量；根据所述变化量，确定齿轮在所述安装距任意啮合点处的啮合曲率半径；根据所述齿轮的啮合曲率半径，确定所述法向载荷。

可选地，根据所述变化量，确定齿轮在所述安装距任意啮合点处的啮合曲率半径，可以包括：根据所述变化量，确定齿轮齿条的啮合点位于第一位置处的所述齿轮的第一曲率半径；根据所述第一曲率半径，确定齿轮在所述安装距任意啮合点处的啮合曲率半径，其中，所述第一位置为在所述安装距下齿条的齿顶与所述齿轮齿条的啮合线相交的位置；所述第一曲率半径为所述安装距下的最小曲率半径。

可选地，可以通过以下方式确定所述第一曲率半径：确定齿轮模数、齿轮齿数、齿轮压力角、齿轮变位系数和齿条的齿顶高系数、齿条的齿顶圆角影响系数；根据所述安装距的变化量以及所述齿轮模数、齿轮齿数、齿轮压力角、齿轮变位系数和齿条的齿顶高系数、齿条的圆角影响系数，确定所述第一曲率半径。

可选地，可以通过以下方式确定任意啮合点的滑移距离：确定在所述安装距下所述齿条在第二位置的单侧齿面滑移距离，其中，所述单侧齿面滑移距离为由所述齿条单侧齿面啮合最高点和啮合最低点确定的齿廓距离；根据所述齿条在第二位置的单侧齿面滑移距离，确定任意啮合点处的滑移距离，其中，所述第二位置为在所述安装距下齿轮的齿顶与所述齿轮齿条的啮合线相交的位置；也可在所述第一位置确定齿条单侧齿面的滑移距离，计算结果相同。

可选地，确定在所述安装距下所述齿条在第二位置的单侧齿面滑移距离，可以包括：确定齿轮模数、齿轮齿数、齿轮变位系数、齿轮压力角、齿轮的齿顶高系数和齿条的齿顶高系数、齿条的齿顶圆角影响系数；根据所述安装距的变化量以及所述齿轮模数、齿轮齿数、齿轮变位系数、齿轮压力角、齿轮的齿顶高系数和齿条的齿顶高系数、齿条的齿顶圆角影响系数，确定所述单侧齿面滑移距离。