NGWN行星齿轮系几何回差计算方法技术

本发明专利技术首次提出一种NGWN行星齿轮系的几何回差计算方法。该方法建立在NGW行星齿轮系的几何回差计算基础上，通过获取齿轮的齿数，压力角，实际啮合角，各个齿轮的公法线上下偏差，径向跳动公差，及齿轮副之间的中心距极限偏差等参量，来确定个齿轮副之间的侧隙，利用传动比，进而获得其几何回差的大小。该方法是通过NGW轮系几何回差的计算与单个齿轮回差计算的结合，很大程度上解决了人们长期在设计阶段无法确定结构精度的困扰，为轮系的精确设计提供了依据。这种回差计算方法形式简单，所需参量容易获得，结果接近于实际，为设计人员节省了时间，精力和成本，并且提高了系统的可靠性与寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构灵敏度分析计算
，是一种轮系回差的计算方法，具体为一种NGWN行星齿轮系几何回差计算方法，可应用于航空航天等所有应用NGWN行星齿轮系的场合。
技术介绍
目前，NGWN轮系(N-内啮合齿轮；W-外啮合齿轮；G-两个齿轮啮合副中间的公用齿轮)凭借其传动比大，结构紧凑等优点，在机械行业的各个领域，尤其航空航天领域应用愈加广泛。随着我国航空航天技术的发展，对于飞机的增升装置，如襟翼缝翼的传动结构提出了更高的要求。我们不但要求其中的轮系正常传动，更要求其具有良好的灵敏度以确保各个机构运动的同步性和稳定性，进而提高其传动精度。作为整个传动机构的一部分，NGWN轮系几何回差计算就是解决这些问题的突破口。正因如此，各发达国家均开始该轮系几何回差计算方法的研究。在我国近些年的研究中，对几何回差计算方法的研究并不少见，但却仅停留于单一齿轮副和NGW行星齿轮系(结构如附图2所示)的计算研究中。NGWN齿轮系比NGW齿轮系的平稳性更高，整体结构刚性更好，在几何回差计算方法方面理应受到青睐和重视。为了更好地分析研究和提高轮系结构的精度，NGWN轮系的几何回差计算方法的开发变得尤为重要。
技术实现思路
为了更好地研究传动机构的平稳性，提高结构的精度，本专利技术提供一种NGWN行星轮系的几何回差计算方法，该方法综合考虑几种对几何回差产生主要影响的因素，忽略影响较小的次要因素，得到的计算方法更加简洁易懂，得到的结果比较精确，能够指导实际工作。本专利技术所采用的技术方案：通过各个相啮合的齿轮的侧隙大小来进行进行轮系的几何回差计算，考虑的几个主要影响因素分别为1)公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙；2)齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙；3)齿轮副之间中心距极限偏差引起的齿轮侧隙。本文所建立的NGWN齿轮系几何回差计算方法是建立在已有NGW齿轮系回差计算的基础上，附图1为NGWN轮系结构形式，公用齿轮N2与N5同轴，不考虑N5自身产生的几何回差时，N5与N2的几何回差是相同的，也就是NGW轮系输出端的回差。将由太阳轮N1、公用齿轮N2和内齿轮N3组成的N1N2N3轮系在公用齿轮N2输出端与输出齿轮N4产生的回差全部折合到公用齿轮N5上计算，然后再以传动比i45折合回输出齿轮N4输出端，就得到了本专利技术的核心：NGWN轮系的回差计算公式，在该公式中，回差的计算与齿轮的参数值有关。在工程实际应用或者设计中，可以通过查表或测量公法线长度偏差，齿轮径向跳动误差，齿轮副之间中心距极限偏差这些参量，来确定齿轮之间的侧隙值，进而得到几何回差结果。所述一种NGWN行星齿轮系几何回差计算方法，其特征在于：一、根据公式φ4‾=φ5start‾+φ5self‾+φ4self‾×i54i54]]>计算NGWN行星齿轮系的输出齿轮N4的几何回差均值其中：为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N5输入端几何回差均值；为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N2输出端的几何回差均值；φ2‾=6875.5mz2(Σjw,N1N2+Σjw,N2N3)]]>m为模数，z2为公用齿轮N2的齿数；∑jw,N1N2＝jw1,N1N2+jw2,N1N2+jw3,N1N2jw1,N1N2＝jw1dan,N1+jw1dan,N2jw2,N1N2＝jw2dan,N1+jw2dan,N2∑jw,N2N3＝jw1,N2N3+jw2,N2N3+jw3,N2N3jw1,N2N3＝jw1dan,N2+jw1dan,N3jw2,N2N3＝jw2dan,N2+jw2dan,N3jw1dan,N1、jw1dan,N2、jw1dan,N3分别为NGWN行星齿轮系中太阳轮N1、公用齿轮N2和内
齿轮N3因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙，jw2dan,N1、jw2dan,N2、jw2dan,N3分别为太阳轮N1、公用齿轮N2和内齿轮N3因齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙，jw3,N1N2和jw3,N2N3分别为齿轮副N1N2之间中心距极限偏差引起的齿轮侧隙以及齿轮副N2N3之间中心距极限偏差引起的齿轮侧隙；为公用齿轮N5自身产生的几何回差均值：φ5self‾=6875.5mz5(jw1dan,N5+jw2dan,N5)]]>z5为公用齿轮N5的齿数；jw1dan,N5为公用齿轮N5因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙，jw2dan,N5为公用齿轮N5因齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙；为输出齿轮N4自身产生的几何回差均值：φ4self‾=6875.5mz4(jw1dan,N4+jw2dan,N4)]]>z4为输出齿轮N4的齿数；jw1dan,N4为输出齿轮N4因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙，jw2dan,N4为输出齿轮N4因齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙；i54为公用齿轮N5和输出齿轮N4的传动比；二、根据公式TΔφ4=TΔφ5start+TΔφ5self+TΔφ4self×i54i54]]>计算NGWN行星齿轮系的输出齿轮N4的几何回差公差TΔφ4；其中：TΔφ5start为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N5输入端几何回差公差；TΔφ5start＝TΔφ2，TΔφ2为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N2输出端的几何回差公差；TΔφ2=6875.5mz2(ΣT(jw,N1N2)+ΣT(jw,N2N3))]]>ΣT(jw,N1N2)=6×ΣD(jw,N1N2)]]>ΣT(jw,N2N3)=6×ΣD(jw,N2N3)]]>∑D(jw,N1N2)＝D(jw1,N1N2)+D(jw2,N1N2)+D(jw3,N1N2)D(jw1,N1N2)＝D(jw1dan,N1)+D(jw1dan,N2)D(jw2,N1N2)＝D(jw2dan,N1)+D(jw2dan,N2)∑D(jw,N2N3)＝D(jw1,N2N3)+D(jw2,N2N3)+D(jw3,N2N3)D(jw1,N2N3)＝D(jw1dan,N2)+D(jw1dan,N3)D(jw2,N2N3)＝D(jw2dan,N2)+D(jw2dan,N3)D(jw1dan,N1)、D(jw1dan,N2)、D(jw1dan,N3)分别为NGWN行星齿轮系中太阳轮N1、公用齿轮N2和内齿轮N3因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙方差，D(jw2dan,N1)、D(jw2dan,N2)、D(jw2dan,N3)分别为太阳轮N1、公用齿轮N2和内齿轮N3因齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙方差，D(jw3,N1N2)和D(jw3,N2N3)分别为齿轮副N1N2之间中心距极限偏差引起的齿轮侧隙方差以及齿轮副N2N3之间中心距极限偏差引起的齿轮侧隙方差；TΔφ5self为公用齿轮N5自身产生的几何回差方差：TΔφ5self=6875.5mz5(D(jw1da本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NGWN行星齿轮系几何回差计算方法，其特征在于：一、根据公式φ4‾=φ5start‾+φ5self‾+φ4self‾×i54i54]]>计算NGWN行星齿轮系的输出齿轮N4的几何回差均值其中：为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N5输入端几何回差均值；为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N2输出端的几何回差均值；φ2‾=6875.5mz2(Σjw,N1N2+Σjw,N2N3)]]>m为模数，z2为公用齿轮N2的齿数；∑jw,N1N2＝jw1,N1N2+jw2,N1N2+jw3,N1N2jw1,N1N2＝jw1dan,N1+jw1dan,N2jw2,N1N2＝jw2dan,N1+jw2dan,N2∑jw,N2N3＝jw1,N2N3+jw2,N2N3+jw3,N2N3jw1,N2N3＝jw1dan,N2+jw1dan,N3jw2,N2N3＝jw2dan,N2+jw2dan,N3jw1dan,N1、jw1dan,N2、jw1dan,N3分别为NGWN行星齿轮系中太阳轮N1、公用齿轮N2和内齿轮N3因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙，jw2dan,N1、jw2dan,N2、jw2dan,N3分别为太阳轮N1、公用齿轮N2和内齿轮N3因齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙，jw3,N1N2和jw3,N2N3分别为齿轮副N1N2之间中心距极限偏差引起的齿轮侧隙以及齿轮副N2N3之间中心距极限偏差引起的齿轮侧隙；为公用齿轮N5自身产生的几何回差均值：φ5self‾=6875.5mz5(jw1dan,N5+jw2dan,N5)]]>z5为公用齿轮N5的齿数；jw1dan,N5为公用齿轮N5因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙，jw2dan,N5为公用齿轮N5因齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙；为输出齿轮N4自身产生的几何回差均值：φ4self‾=6875.5mz4(jw1dan,N4+jw2dan,N4)]]>z4为输出齿轮N4的齿数；jw1dan,N4为输出齿轮N4因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙，jw2dan,N4为输出齿轮N4因齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙；i54为公用齿轮N5和输出齿轮N4的传动比；二、根据公式TΔφ4=TΔφ5start+TΔφ5self+TΔφ4self×i54i54]]>计算NGWN行星齿轮系的输出齿轮N4的几何回差公差TΔφ4；其中：TΔφ5start为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N5输入端几何回差公差；TΔφ5start＝TΔφ2，TΔφ2为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N2输出端的几何回差公差；TΔφ2=6875.5mz2(ΣT(jw,N1N2)+ΣT(jw,N2N3))]]>ΣT(jw,N1N2)=6×ΣD(jw,N1N2)]]>ΣT(jw,N2N3)=6×ΣD(jw,N2N3)]]>ΣD(jw,N1N2)＝D(jw1,N1N2)+D(jw2,N1N2)+D(jw3,N1N2)D(jw1,N1N2)＝D(jw1dan,N1)+D(jw1dan,N2)D(jw2,N1N2)＝D(jw2dan,N1)+D(jw2dan,N2)ΣD(jw,N2N3)＝D(jw1,N2N3)+D(jw2,N2N3)+D(jw3,N2N3)D(jw1,N2N3)＝D(jw1dan,N2)+D(jw1dan,N3)D(jw2,N2N3)＝D(jw2dan,N2)+D(jw2dan,N3)D(jw1dan,N1)、D(jw1dan,N2)、D(jw1dan,N3)分别为NGWN行星齿轮系中太阳轮N1、公用齿轮N2和内齿轮N3因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙方差，D(jw2dan,N1)、D(jw2dan,N2)、D(jw2dan,N3)分别为太阳轮N1、公用齿轮N2和内齿轮N3因齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙方差，D(jw3,N1N2)和D(jw3,N2N3)分别为齿轮副N1N2之间中心距极限偏差引起的齿轮侧隙方差以及齿轮副N2N3之间中心距极限偏差引起的齿轮侧隙方差；TΔφ5self为公用齿轮N5自身产生的几何回差方差：TΔφ5self=6875.5mz5(D(jw1dan,N5)+D(jw2dan,N5))]]>D(jw1dan,N5)为公用齿轮N5因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙公差，D(jw2dan,N5)为公用齿...

【技术特征摘要】
1.一种NGWN行星齿轮系几何回差计算方法，其特征在于：一、根据公式φ4‾=φ5start‾+φ5self‾+φ4self‾×i54i54]]>计算NGWN行星齿轮系的输出齿轮N4的几何回差均值其中：为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N5输入端几何回差均值；为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N2输出端的几何回差均值；φ2‾=6875.5mz2(Σjw,N1N2+Σjw,N2N3)]]>m为模数，z2为公用齿轮N2的齿数；∑jw,N1N2＝jw1,N1N2+jw2,N1N2+jw3,N1N2jw1,N1N2＝jw1dan,N1+jw1dan,N2jw2,N1N2＝jw2dan,N1+jw2dan,N2∑jw,N2N3＝jw1,N2N3+jw2,N2N3+jw3,N2N3jw1,N2N3＝jw1dan,N2+jw1dan,N3jw2,N2N3＝jw2dan,N2+jw2dan,N3jw1dan,N1、jw1dan,N2、jw1dan,N3分别为NGWN行星齿轮系中太阳轮N1、公用齿轮N2和内齿轮N3因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙，jw2dan,N1、jw2dan,N2、jw2dan,N3分别为太阳轮N1、公用齿轮N2和内齿轮N3因齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙，jw3,N1N2和jw3,N2N3分别为齿轮副N1N2之间中心距极限偏差引起的齿轮侧隙以及齿轮副N2N3之间中心距极限偏差引起的齿轮侧隙；为公用齿轮N5自身产生的几何回差均值：φ5self‾=6875.5mz5(jw1dan,N5+jw2dan,N5)]]>z5为公用齿轮N5的齿数；jw1dan,N5为公用齿轮N5因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙，jw2dan,N5为公用齿轮N5因齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙；为输出齿轮N4自身产生的几何回差均值：φ4self‾=6875.5mz4(jw1dan,N4+jw2dan,N4)]]>z4为输出齿轮N4的齿数；jw1dan,N4为输出齿轮N4因公法线平均长度偏差引起的齿轮侧隙，jw2dan,N4为输出齿轮N4因齿轮径向跳动误差引起的齿轮侧隙；i54为公用齿轮N5和输出齿轮N4的传动比；二、根据公式TΔφ4=TΔφ5start+TΔφ5self+TΔφ4self×i54i54]]>计算NGWN行星齿轮系的输出齿轮N4的几何回差公差TΔφ4；其中：TΔφ5start为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N5输入端几何回差公差；TΔφ5start＝TΔφ2，TΔφ2为NGWN行星齿轮系中公用齿轮N2输出端的几何回差公差；TΔφ2=6875.5mz2(ΣT(jw,N1N2)+ΣT(jw,N2N3))]]>ΣT(jw,N1N2)=6×ΣD(jw,N1N2)]]>ΣT(jw,N2N3)=6×ΣD(jw,N2N3)]]>ΣD(jw,N1N2)＝D(jw1,N1N2)+D(jw2,N1N...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐颖强，王菲菲，王小双，陈仙亮，吕凯，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61