齿轮加工机床挂轮的配置方法与流程

本发明涉及机械加工领域，具体涉及一种齿轮加工机床挂轮的配置方法。

背景技术：

在机械制造中，齿轮机构在军、民用产品上都有比较普遍使用，齿轮的加工涉及挂轮配置计算，目前，挂轮配置的方法主要有二种：一种是人工用计算器进行试算，其不足之处是，方法原始，速度较慢；二是查挂轮配置手册，所存在的问题是比较麻烦、精确度较差。依靠人工进行数千万次的配置组合需要花费大量的时间，基本不现实，因此导致目前在挂轮配置的传动比和配置精度方面，往往达不到最佳方案。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种齿轮加工机床挂轮的配置方法，该方法可以通过计算机循环计算四组齿轮排列的传动比值，从中优选出满足精度要求的一系列挂轮配置，保证能配置出高精度滚比要求挂轮配置，满足齿轮加工需要。

本发明的目的是这样实现的：一种齿轮加工机床挂轮的配置方法，包括以下步骤：

1）在计算机创建数据库，该数据库用于记录满足配置要求的四个挂轮各自的齿数、理论挂轮传动比值i以及组合挂轮传动比值zz；

2）创建齿轮加工机床挂轮配置的计算界面，该界面包括结果显示框、理论挂轮传动比值输入框、齿轮最小齿数输入框、齿轮最大齿数输入框、挂轮组配置传动比精度输入框，以及计算按钮、清空按钮、另存按钮和排序按钮；

3）设定理论挂轮传动比值i作为满足配置要求的一个判定条件；

4）设定挂轮组配置传动比精度zjd作为满足配置要求的另一个判定条件；

5）在齿轮加工机床挂轮配置的计算界面中，输入理论挂轮传动比值i、挂轮组配置传动比精度zjd、配置齿轮的最小齿数zmin到最大齿数zmax范围；

6）计算机根据配置齿轮的最小齿数zmin到最大齿数zmax范围，对四个挂轮的齿数以排列组合方式依次进行配置，配置过程为，确定一个挂轮齿数为定量，其余三个挂轮的齿数为变量依次进行排列组合，并将每次组合的各个挂轮的齿数代入组合挂轮传动比值zz的计算公式zz=(a/b)*(c/d)中计算出每一组合的挂轮传动比值，式中a为挂轮a的齿数、b为挂轮b的齿数、c为挂轮c的齿数、d为挂轮d的齿数，zz为组合挂轮传动比值；

7）然后将每一组合的组合挂轮传动比值zz与设定的理论挂轮传动比值i的误差与设定的挂轮组配置传动比精度zjd进行比较，当该组组合挂轮传动比值zz与设定的理论挂轮传动比值i的误差小于或等于设定的挂轮组配置传动比精度zjd时，该组数据保存到数据库，直至四个挂轮的齿数从最小齿数zmin到最大齿数zmax范围全部配置组合完；

8）在齿轮加工机床挂轮配置的计算界面的结果显示框中显示数据库中保存的各组数据，供设计人员根据需要选取。

步骤1）中所述的理论挂轮传动比值i根据以下公式计算得到:

i=（3.5×sin(δ)×zi）/（cos（θf）×z）

式中zi为跨越齿数，δ为节锥角，式中zi为跨越齿数，θf为齿根角，z为齿轮的齿数。

步骤7）中所述的判断理论挂轮传动比值i、组合挂轮传动比值zz之间的误差，与设定的挂轮组配置传动比精度zjd进行比较采用以下公式：

|i-zz|≤zjd

式中：i为理论挂轮传动比值，zz为组合挂轮传动比值，zjd为挂轮组配置传动比精度。

由于采用了上述技术，在齿轮加工涉及挂轮配置计算的时候，利用计算机进行组合配置，能够在极短的时间内完成数千万次的组合配置，为齿轮的加工提供精准的挂轮配置参数，供设计人员根据需要选取，可以减轻设计人员劳动，减少配置计算的工作量，缩短设计时间，节约大量的劳动成本。

附图说明

图1为本发明的流程图;

图2为计算机对挂轮齿数的配置流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种齿轮加工机床挂轮的配置方法，包括以下步骤：

1）在计算机创建数据库，该数据库用于记录满足配置要求的四个挂轮各自的齿数、理论挂轮传动比值i以及组合挂轮传动比值zz，所述的理论挂轮传动比值i根据以下公式计算得到：

i=（3.5×sin(δ)×zi）/（cos（θf）×z）

式中zi为跨越齿数，δ为节锥角，θf为齿根角，z为齿轮的齿数。

2）创建齿轮加工机床挂轮配置的计算界面，该界面包括结果显示框、理论挂轮传动比值输入框、齿轮最小齿数输入框、齿轮最大齿数输入框、挂轮组配置传动比精度输入框，以及计算按钮、清空按钮、另存按钮和排序按钮；

3）设定理论挂轮传动比值i作为满足配置要求的一个判定条件；

4）设定挂轮组配置传动比精度zjd作为满足配置要求的另一个判定条件；

5）在齿轮加工机床挂轮配置的计算界面中，输入理论挂轮传动比值i、挂轮组配置传动比精度zjd、配置齿轮的最小齿数zmin到最大齿数zmax范围；

6）计算机根据配置齿轮的最小齿数zmin到最大齿数zmax范围，对四个挂轮的齿数以排列组合方式依次进行配置，配置过程为，确定一个挂轮齿数为定量，其余三个挂轮的齿数为变量依次进行排列组合，并将每次组合的各个挂轮的齿数代入组合挂轮传动比值zz的计算公式zz=(a/b)*(c/d)中计算出每一组合的挂轮传动比值，式中a为挂轮a的齿数、b为挂轮b的齿数、c为挂轮c的齿数、d为挂轮d的齿数，zz为组合挂轮传动比值；

7）然后将每一组合的组合挂轮传动比值zz与设定的理论挂轮传动比值i的误差与设定的挂轮组配置传动比精度zjd进行比较，当该组组合挂轮传动比值zz与设定的理论挂轮传动比值i的误差小于或等于设定的挂轮组配置传动比精度zjd时，该组数据保存到数据库，直至四个挂轮的齿数从最小齿数zmin到最大齿数zmax范围全部配置组合完；

所述的判断理论挂轮传动比值i、组合挂轮传动比值zz之间的误差，与设定的挂轮组配置传动比精度zjd进行比较采用以下公式：

|i-zz|≤zjd

式中：i为理论挂轮传动比值，zz为组合挂轮传动比值，zjd为挂轮组配置传动比精度。

8）在齿轮加工机床挂轮配置的计算界面的结果显示框中显示数据库中保存的各组数据，供设计人员根据需要选取，设计人员可从显示框中显示数据库中保存的各组数据中选择最佳的挂轮配置组合来进行设计，为加工、装配提供精准的数据。

需要进行齿轮加工的配置计算的时候，在计算机上打开齿轮加工机床挂轮配置的计算界面，输入理论挂轮传动比值i、齿轮最小齿数zmin、齿轮最大齿数zmax、挂轮组配置传动比精度zjd后，设计人员点击计算按钮，计算机判断输入的理论挂轮传动比值i是否为空或为零；

如果理论挂轮传动比值i为空或为零，则计算界面显示“数据未输入完，请重新输入”；

如果理论挂轮传动比值i不为空或不为零，则计算界面显示“正在计算，请稍后……”；

待计算过程完成后，结果显示框中显示数据库中保存的各组数据，并显示精度精确到小数点后8位以确保计算的精确性，供设计人员根据需要选取，还可以通过另存按钮保存文件为excel文档，以供保存和打印。

设计人员点击清空按钮，将输入框的数据全部清除，即可再次进行齿轮加工的配置计算。

在本实施例中，根据设计需要，设计人员拟定挂轮的齿数范围在20到100之间，挂轮组配置传动比精度zjd为0.000001。

而理论挂轮传动比值i根据以下公式计算得到：

i=（3.5×sin(δ)×zi）/（cos（θf）×z）

式中zi为跨越齿数，δ为节锥角，θf为齿根角，z为齿轮的齿数。

将zi=11，δ=34.846°，θf=7.5702°，z=23，代入上式中计算得出理论挂轮传动比值i=0.9648375。

则在计算机上打开齿轮加工机床挂轮配置的计算界面，输入齿轮最小齿数20、齿轮最大齿数100、理论挂轮传动比值0.9648375、挂轮组配置传动比精度0.000001后，设计人员点击计算按钮，计算界面显示“正在计算，请稍后……”；

待计算过程完成后，结果显示框中显示数据库中保存的各组数据如下表所示：

设计人员可以根据设计空间的大小对上表的挂轮组配置参数进行选取，保证设计的挂轮组配置还可以保存数据在excel文档中，以供打印和长期存放。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。