(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210760960.2 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 中国第一汽车股份有限公司 地址 130011 吉林省长 春市汽车 经济技术 开发区新红旗大街1号 (72)发明人 徐占　张鹏　白学斌　金子嵛　 于博瑞　郭相坤　张冰　贾旭东　 石珊　王学旭　 (74)专利代理 机构 北京远智汇知识产权代理有 限公司 1 1659 专利代理师 刘彦伟 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) (54)发明名称 一种锥齿轮虚拟装配方法 (57)摘要 本发明属于齿轮装配技术领域， 公开了一种 锥齿轮虚拟装配方法。 该方法能够通过三维绘图 软件实现一对锥齿轮的建模， 并利用坐标变换实 现齿轮装配、 误差调整以及小锥齿轮的旋转； 通 过干涉消除、 接触印痕仿真、 印痕边缘优化得到 齿面接触区， 最后采用齿隙获得步骤得到齿隙。 采用该种方法不仅能够节省网格划分及网格质 量控制的步骤还能快速准确的得到工作齿面接 触区和非工作齿面的齿隙， 逻辑简单， 便于理解 和编程。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115146407 A 2022.10.04 CN 115146407 A 1.一种锥齿轮虚拟装配方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S10、 建立锥齿轮模型、 并进锥行齿轮装配； S20、 提取分析齿面及其前后两个齿面； S30、 进行干涉消除， 以使两个齿轮能够正常啮合； S40、 进行接触印痕仿真， 以得到啮合椭圆及齿面接触区； S50、 进行印痕边 缘优化， 以对所述齿面接触区进行优化； S60、 进行齿隙获得。 2.根据权利要求1所述的锥齿轮虚拟装配方法， 其特征在于， 所述干涉消 除的步骤包 括： S310、 小锥齿轮沿着工作旋向进行旋转； S320、 测量大锥齿轮上所述分析齿面及其前后两个齿面与相对应的小锥齿轮齿面间距 离， 当三个距离中的最小值小于设定阀值时则认定 干涉已消除。 3.根据权利要求1所述的锥齿轮虚拟装配方法， 其特征在于， 所述接触印痕仿真的步骤 包括： S410、 设定所述小锥齿轮的旋转 步幅和步数， 对所述小锥齿轮进行旋转； S420、 相啮合的两个所述锥齿轮按传动比各旋转 一次； S430、 小锥齿轮绕自身轴线自转 直至工作齿面相切； S440、 判断所述分析齿面前后两对齿面的状态， 若前齿面相交则重复S420～S430 的步 骤， 若后齿面相交则结束， 若两齿面均相离则得 出接触椭圆， 流 程结束。 4.根据权利要求3所述的锥齿轮虚拟装配方法， 其特征在于， 所述工作齿面相切的步骤 包括： S431、 若当前所述分析齿面的状态为相交或者相离， 将所述小锥齿轮旋转t °， 判断分析 齿面的状态， 若原始状态为相交或者相离旋转后依旧为原状态则继续旋转所述小锥齿轮 t°； 若原始状态为相交或者相离 旋转后状态改变则进行 下一步； S432、 若当前所述分析齿面的状态为相切那么得到接触点及切点； 若当前所述分析齿 面的状态为相交或者相离， 将所述小锥齿轮旋转t °/2,若旋转后状态不变或者相交变相离 亦或者相离变相交， 则继续旋转所述小锥齿轮t °/2， 直至所述分析齿面相切得到接触点及 切点。 5.根据权利要求1所述的锥齿轮虚拟装配方法， 其特征在于， 所述 印痕边缘优化的步骤 包括： S510、 提取工作齿面的齿面 边缘； S520、 使用二分法迭代法使所述印痕向齿面 边缘靠近， 直至得到所述齿面接触区。 6.根据权利要求1所述的锥齿轮虚拟装配方法， 其特征在于， 所述齿隙获得的步骤包 括： S610、 在所述分析齿面与所述小锥齿轮的齿面相切的前提下， 将所述小锥齿轮的非工 作齿面反向旋转， 直至与所述大齿轮的非工作齿面相切； S620、 重复步骤S610 至少3次， 记录下旋转角度， 取最小值， 即可 得到齿轮的齿隙。 7.根据权利要求1～6任一项所述的锥齿轮虚拟装配方法， 其特征在于， 所述齿轮装配 的步骤包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115146407 A 2S110、 建立装配坐标系， 利用坐标转换对所述小锥齿轮进行位置变换以移动到装配位 置； S120、 进行安装误差调整。 8.根据权利要求7所述的锥齿轮虚拟装配方法， 其特征在于， 所述安装误差调整的步骤 为建立误差调整坐标系， 利用坐标变换对所述小锥齿轮进行位置变换以实现误差调整。 9.根据权利要求1～6任一项所述的锥齿轮虚拟装配方法， 其特征在于， 可将所述锥齿 轮虚拟装配方法进行编程， 并对三维制图软件进行二次开发， 以实现对所述锥齿轮的齿面 接触区与齿隙的自动获取。 10.根据权利要求9述的锥齿轮虚拟装配方法， 其特征在于， 所述三维制图软件为 CATIA。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115146407 A 3