申请/专利权人：安徽农业大学

申请日：2022-01-10

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN114492118B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F30/15;G06F30/17

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.05.31#实质审查的生效;2022.05.13#公开

摘要：本发明公开了一种拖拉机主减速器准双曲面齿轮的加工参数调整方法，属于机床加工参数调整方法技术领域；本发明在给定大轮、小轮齿坯几何参数和切齿刀具参数的基础上，通过优化调整大轮、小轮机床加工参数，改变大轮、小轮齿面形貌，以适应不同地区拖拉机主减速器载荷差异对齿面磨损的影响，提高准双曲面齿轮的使用寿命。优化过程结合齿轮机床加工参数计算、拖拉机牵引力测算、轮齿啮合分析和参数化啮合性能评价等步骤，采用遗传算法进行机床加工参数迭代寻优计算，最终得到满足预设啮合条件的种群个体，获得与之对应的大轮、小轮机床加工参数，加工得到的准双曲面齿轮能够较好地适应不同地区拖拉机主减速器的载荷工况，提高其使用寿命。

主权项：1.一种拖拉机主减速器准双曲面齿轮的加工参数调整方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、根据具体型号拖拉机主减速器准双曲面齿轮的设计要求，选定大轮、小轮齿坯几何参数和切齿刀具尺寸参数，针对切齿机床具体采用的齿制加工方法，根据相应加工原理分别计算大轮、小轮机床加工参数，并以计算获得的大轮、小轮机床加工参数作为机床调整的初始参数；S2、根据S1中所得的大轮、小轮齿坯几何参数、切齿刀具尺寸参数和机床加工初始参数，基于相应齿制加工原理建立大轮、小轮齿面方程，按照设计的齿轮副偏置距离，对所述大轮、小轮齿面方程进行虚拟装配，获得装配后啮合坐标系下的大轮、小轮齿面啮合方程；S3、基于S2中所获取的齿面啮合方程，通过计算机对其进行轮齿啮合分析，获得基于S1中机床加工初始参数而获得的大轮、小轮齿面啮合印痕；S4、根据实验型号拖拉机田间牵引试验、室内土槽试验测量结果、当地土壤物理参数中一项或多项进行计算，得到该型号拖拉机在不同地区作业时的牵引力，选定各个地区最常工作的牵引力值作为该型号拖拉机在该地区工作时的牵引力常值；S5、结合S4中所获取的实验型号拖拉机在不同地区的牵引力常值，按照实验型号拖拉机传动系统中各部件传动比计算得到该型号拖拉机在不同地区牵引力常值工况下的大轮负载力矩；S6、再次根据S2中所建立的大轮、小轮齿面啮合方程，计算大轮、小轮齿面离散点云，得到离散点云的三维坐标，将所得的离散点云三维坐标倒导入三维设计软件，采用曲线、曲面拟合的方法建立大轮、小轮三维实体模型；S7、将S6中所得的大轮、小轮三维实体模型导入有限元建模和仿真软件，通过有限元承载啮合分析获得大轮、小轮在S5中所述不同地区大轮负载力矩载荷下的齿面啮合印痕；S8、将S7中所得的齿面啮合印痕的位置、大小和形状作为调整的目标特征，确定参数化评价啮合印痕特征的评价参数，所述评价参数包括：大轮轴截面坐标系中啮合印痕面积Scg、啮合印痕形心位置横坐标xcg、啮合印痕形心位置纵坐标ycg、啮合印痕方向角γcg；小轮轴截面坐标系中啮合印痕面积Scp、啮合印痕形心位置横坐标xcp、啮合印痕形心位置纵坐标ycp和啮合印痕方向角γcp；S9、分别针对步骤S7中有限元承载啮合分析得到的各地区牵引力常值对应的负载力矩的大轮、小轮齿面啮合印痕；S10、计算S8中所得到的不同地区负载力矩下啮合印痕评价参数，并将各地区大轮、小轮啮合印痕的一组评价参数值作为该地区的目标值{Scg，xcg，ycg，γcg，Scp，xcp，ycp，γcp}，建立评价指标目标函数并确定评价指标的优化精度；S11、根据所述S2～S3中大轮、小轮计算机轮齿啮合分析步骤，采用遗传算法对所述评价指标目标函数进行寻优计算，所述寻优计算的过程中，以大轮、小轮的机床加工参数为迭代变量；S12、根据所述S1中所得的初始机床加工参数初始化数遗传算法种群，将种群中个体数设定为N，算法迭代次数设定为M；对所述种群中每个个体代表的大轮、小轮机床加工参数根据相应的齿制加工原理建立本代N对大轮、小轮齿面方程；S13、将S12中所得的本代大轮、小轮齿面方程进行计算机轮齿啮合分析，得到用于评价大轮、小轮齿面啮合印痕的N组评价指标值；进一步将所述N组评价指标值利用S10中所得的评价指标目标函数计算获得本代所有个体评价指标目标函数值；S14、采用遗传算法不断迭代计算，最终得到使评价指标目标函数值MinfScg,xcg,ycg,γcg,Scp,xcp,ycp,γcp等于各指标优化精度之和的优化个体，则判断达到优化精度，迭代停止；S15、将各地区牵引力常值对应的大轮负载转矩下的大轮、小轮齿面啮合印痕的一组评价参数值作为该地区啮合印痕评价的目标值，分别执行S9～S14中的遗传算法迭代优化过程，获得满足各地区牵引力常值对应负载力矩下的大轮、小轮齿面啮合印痕特征的大轮、小轮机床加工参数，即为各地区大轮、小轮优化调整后的机床加工参数；S16、采用所述S15中得到的调整后的机床加工参数加工得到的大轮、小轮按照设定的齿轮副相对位置进行装配后，齿面理论啮合印痕与牵引力常值对应负载力矩载荷下的齿面啮合区域相同。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 安徽农业大学 一种拖拉机主减速器准双曲面齿轮的加工参数调整方法

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