申请/专利权人：北京工业大学

申请日：2021-07-19

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN113591238B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F30/20;G06T7/50;G06T7/70;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2021.11.19#实质审查的生效;2021.11.02#公开

摘要：本发明公开了基于齿轮点云数据的齿轮切向综合偏差计算方法，包括建立齿轮坐标系、确定齿面的初始位置、确定齿轮的啮合位置、求解切向综合偏差。该方法通过对齿面实际测量的点云数据进行分析处理，模拟齿轮啮合的过程，获得一齿切向综合偏差、齿轮切向综合总偏差、单个齿面对齿轮整体切向综合偏差的影响。实现可实现基于齿轮全信息的闭环制造与性能预测，为提高我国齿轮行业水平奠定基础。

主权项：1.基于齿轮点云数据的齿轮切向综合偏差计算方法，其特征在于：根据齿轮表面实际测量数据，计算获得齿轮切向综合偏差；具体步骤如下，S1.建立齿轮坐标系；根据测量齿轮参数，建立直角空间坐标系；测量齿轮是由齿轮点云数据构建的齿轮模型，理论齿轮是一个标准的齿轮模型；坐标系O1-x1,y1,z1是理论齿轮坐标系，原点O1是理论齿轮的原点；坐标系O2-x2,y2,z2是测量齿轮坐标系，坐标原点O2是测量齿轮的原点；面O1,x1,y1和面O2,x2,y2在同一个平面上，轴x1与轴x2在同一条直线上，O1O2的距离为理论齿轮的分度圆半径与实际齿轮分度圆半径之和；S2.确定齿面的初始位置；1测量齿轮点云数据的初始位置；在O2-x2,y2,z2坐标系中，齿轮齿廓的渐开线方程为 p2是测量齿轮螺旋参数；rb2是测量齿轮的基圆参数；u是渐开线的展开角；z是方程参数；测量齿轮第1个齿面的点云数据ε2,1拟合的标准齿面顺时针旋转α1与ε2重合；测量齿轮第1个齿面的点云数据ε2,1以此为初始位置，旋转参与啮合；对测量齿轮所有齿面的点云数据做以上处理，即测量齿轮第i个齿面的点云数据ε2,i顺时针旋转αi到达初始位置，主动轮每个齿面的点云数据都从初始位置为起点，旋转参与啮合；2理论齿轮的初始位置；在坐标系O1-x1,y1,z1中，理论齿面的齿面方程由一个渐开面方程表示， p1是斜齿轮螺旋角参数；rb1是理论齿轮基圆参数，u是渐开线的展开角；z是方程参数；理论齿廓以此位置为初始位置，旋转参与啮合；ε2是理论齿轮的初始位置；每一对齿面从初始位置旋转参与啮合，从而计算齿面的啮合位置；S3.确定齿轮的啮合位置；ε1为理论齿齿面，ε2,i是测量齿轮点云数据顺时针旋转度到达的位置，B为该齿面点云数据在O2-x2,y2,z2坐标系下的任意一个坐标点BxB,yB,zB；C为z2＝zB的一个轴截面；L1是轴截面C上理论齿轮齿廓，L2是轴截面C上测量齿轮的点云数据，B点到达z1轴的距离RB；在L1上找到点A，使A点到达z1轴的距离RA＝RB；A点在O1-x1,y1,z1下的坐标为：AxA,yA,zAxA＝rb2×cosuA-zAp+rb2×ua×sinuA-zApyA＝rb2×cosuA-zAp+rb2×uA×sinuA-zApzA＝zB式中，此时，在O1-x1,y1,z1坐标系下，理论齿轮顺时针旋转∠BO1A度，点B与点A相接触；对实际齿面点云数据的所有点做如上处理，选取理论齿轮旋转角度的最小值为理论齿轮从初始位置顺时针旋转度，理论齿轮与实际齿面点云数据有且只有一个点接触，两个齿轮处于啮合状态；通过不断变化的角度找到与之对应的第i个理论齿面从初始位置顺时针旋转度，第i个实际齿面的点云数据从初始位置顺时针旋转度，两齿面有且仅有一点相接触，两齿面处于啮合状态；考虑到移动到初始位置的旋转角度,第i个理论齿轮的总旋转角度考虑到移动到初始位置的旋转角度，第i个实际齿轮的点云数据总旋转角度zT1是理论齿轮的齿数，i是参与啮合的齿面的序号，pi是圆周率常数；把按照i的取值从小到大依次排列在一起，组成即实际齿轮的点云数据顺时针旋转度，理论齿轮逆时针旋转度后，两个齿轮位于啮合状态；获得第一对理论齿面和实际齿面的点云数据第一次进入啮合时的角度S4.求解切向综合偏差；1一齿切向综合偏差；第i个理论齿面从初始位置逆时针旋转度，第i个实际齿面的点云数据从初始位置顺时针旋转度，两齿面处于啮合状态；第i对齿廓啮合的传动误差TEi为 rd1为理论齿轮分度圆半径，i12是理论齿轮与实际齿轮的传动比；则一齿切向综合偏差fi＝maxTEi-minTEi；2切向综合总偏差；实际齿轮的点云数据顺时针旋转度，理论齿轮逆时针旋转度后，两个齿轮位于啮合状态；齿轮啮合的传动误差TE为 rd1为理论齿轮分度圆半径，i12是理论齿轮与实际齿轮的传动比；齿轮切向综合总偏差F＝maxTE-minTE。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京工业大学 基于齿轮点云数据的齿轮切向综合偏差计算方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD