一种用于微观接触分析的高仿数字齿面的建模方法技术

本发明专利技术涉及一种用于微观接触分析的高仿数字齿面的建模方法，属于机械设计技术领域。本发明专利技术根据对齿面加工切削过程采用布尔运算进行仿真，获得与真实齿面几何形状接近的参考模型，通过在参考模型上选取一定规模的有序离散数据点，拟合为NURBS曲面，建立连续、可导的光滑齿面。本发明专利技术齿面可用于微观接触分析和加载接触分析，实现在设计阶段就能较准确地预测真实齿面的啮合性能。本发明专利技术在物理齿面产生之前就能够获得齿面准确的数据点，因而不仅可用作啮合性能验证，还可以用作啮合性能预测；采用本发明专利技术可提高啮合分析的预测准确程度，减少设计重复，节省齿轮开发成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械设计
，具体涉及。
技术介绍
齿轮作为动力传递的关键件被广泛用于重载设备。据统计，齿面损坏是齿轮失效的主要形式。齿面微观分析是研究齿面失效的有效手段。为了得到有价值的分析结果，必须建立准确的数字齿面分析模型。逆向工程为数字化精确建模提供了一种方便的方法。该方法通过3D扫描仪器取得实物上的数据点，把这些数据点拟合为曲面。但是这种方法仅在实物制造出来之后才能使用。在设计阶段，没有实物可供测量，因此在设计阶段很难推广使用。虚拟加工是现实加工状况的完整仿真，其目的是优化加工过程，预测加工结果和指导工艺，关注点是刀具干涉不干涉，模型方便不方便装卡和加工，因此刀具和机床需要建立每一个细节。因此， 如何提供，以满足齿面微观分析对模型连续、光滑、可导、高精度和低成本的需求成为了亟待解决的技术问题。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是:如何提供，以满足齿面微观分析对模型连续、光滑、可导、高精度和低成本的需求。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了，包括以下步骤:S1:定义齿坯的形状和尺寸；S2:定义刀具的形状和尺寸；S3:定义齿坯和刀具的位置；S4:定义齿坯与刀具的运动关系并进行仿真切削，形成参考模型的齿面；S5:进行齿面仿真修形，从而建立参考模型；S6:在所述参考模型上获取数据点；S7:将所获取的数据点拟合为有理非均匀B样条NURBS曲线；S8:将所述NURBS曲线拟合为NURBS曲面，形成数字齿面。优选地，步骤S4中，所述仿真切削的过程包括如下步骤:齿坯记为A，刀具相对于齿坯运动，第i时刻刀具所处空间记为Bi,如果满足:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于微观接触分析的高仿数字齿面的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：定义齿坯的形状和尺寸；S2：定义刀具的形状和尺寸；S3：定义齿坯和刀具的位置；S4：定义齿坯与刀具的运动关系并进行仿真切削，形成参考模型的齿面；S5：进行齿面仿真修形，从而建立参考模型；S6：在所述参考模型上获取数据点；S7：将所获取的数据点拟合为有理非均匀B样条NURBS曲线；S8：将所述NURBS曲线拟合为NURBS曲面，形成数字齿面。

【技术特征摘要】
1.一种用于微观接触分析的高仿数字齿面的建模方法，其特征在于，包括以下步骤: S1:定义齿坯的形状和尺寸； S2:定义刀具的形状和尺寸； S3:定义齿坯和刀具的位置； S4:定义齿坯与刀具的运动关系并进行仿真切削，形成参考模型的齿面； S5:进行齿面仿真修形，从而建立参考模型； S6:在所述参考模型上获取数据点； S7:将所获取的数据点拟合为有理非均匀B样条NURBS曲线； S8:将所述NURBS曲线拟合为NURBS曲面，形成数字齿面。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，所述仿真切削的过程包括如下步骤: 齿坯记为A，刀具相对于齿坯运动，第i时刻刀具所处空间记为Bi,如果满足: A=0 但 BJ+l f]A*0(I) Oj称为进入点； 如果?两足:B1 , PM 本 0 ft Μ = 0(2) Ok称为离去点； 于是，λ = k-j成为切...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜万里，张祖智，郭婷，马贵叶，刘越，戈红霞，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11