偏心渐开线齿轮传动的微分模型

偏心渐开线齿轮传动设计的纯滚动模型、等转角模型和等分模型存在模型误差。依据偏心渐开线齿轮传动 的几何关系,建立了偏心渐开线齿轮传动的微分方程,提出了偏心渐开线齿轮传动设计的微分模型。分析了偏心 率与最大传动比的关系,对一些设计和分析参数进行了多项式拟合。运用拟合公式可以快速准确地完成分析和设 计,简化了设计和计算过程。微分模型没有模型误差,微分方程的求解存在舍入误差。     

偏心渐开线齿轮传动的等分模型

基于两齿轮的几何中心连线等分回转中心连线的假设 (等分模型 ),建立了偏心渐开线齿轮传动分析和设计方程,分析了模型的误差。等分模型存在模型误差,但计算比较简便,当精度要求较低或者离心率较小时,可以用等分模型进行设计和计算,以便简化设计和计算过程,便于工程技术人员掌握。     

偏心渐开线齿轮传动的不等分模型及其数值解法

针对等分模型下配对齿工作齿廓出现实际啮合不会发生的齿廓交叉或者分离现象,根据渐开线齿廓啮合几何关系,提出一种不存在假设误差的偏心渐开线齿轮传动不等分模型,以奇数齿偏心齿轮传动为例,给出不等分模型数值求解的完整算法。根据内公切线与两轮配对齿工作齿廓的交点数不同,啮合点搜索算法能处理任意转角关系下连续转动的4种情形,能正确产生7种不同的配对结果。计算结果表明,几何中心连线与内公切线段的交点不相互等分两线段,啮合点不总是在内公切线上,和轴心距大小无关。当基准齿工作齿廓坐标点数为5 000点时,啮合点搜索的坐标控制精度可达到0.001 mm,转角误差精度可达到0.001°,计算方法可以得到非常精确的转角关系,可以为偏心齿轮传动的准确分析和优化设计提供依据。     

齿轮传动链的运动精度与加工误差

建立了含有加工误差参数的齿轮传动模型；导出了齿轮副转角度增量误差式和传动链转角螺积误差计算式，可用该式的计算结果来评价齿轮系统的运动精度或作为改进传动设计的依据。     

滑块式二回转自由度并联机构误差分析

介绍一种新型的滑块式二自由度并联机构,这种机构可以实现空间两自由度转角摆动。通过用矢量微分计算的方法建立了该并联机构的误差模型。利用误差模型分析了该并联机构当中的滑块机构误差、杆长误差以及球铰间隙对动平台误差的影响。通过误差建模为该机构的设计和误差补偿提供了理论依据。     

中心距误差分配模型对分扭传动系统动态特性的影响研究

为提高分扭传动系统的均载性能和传动稳定性,针对某单输入双输出齿轮分扭传动系统,基于对称、同步变化和随动思想,建立了齿轮分扭传动系统的3种联动中心距误差计算模型,推导了该误差在啮合线上的投影计算公式,研究了基于3种联动中心距误差分配对系统均载和动载荷系数的影响.结果表明,中心距误差对均载系数和动载系数的影响较小;3种不同计算模型下的偏转角对系统均载系数和动载系数影响较大,尤其是同步变化和随动变化模式.从计算结果来看,采用对称变化的误差分布模型,误差有较大的选择分布空间,可采用该种误差分布模式获得圆柱齿轮分扭传动系统的良好动态性能.     

双圆弧齿轮啮合振动的幂级数法研究

建立了综合反映阻尼、侧隙、误差和变啮合刚度的非线性齿轮振动模型；编制了计算轮齿动载荷和动载系数的计算机仿真程序；并将幂级数求解变系数微分方程的方法引入齿轮振动方程的求解中，从而不仅更好地反映齿轮的振动情况，而且提高了计算精度，减少了计算时间；最后还就双圆弧齿轮的螺旋角对动载系数的影响进行了较详细的分析，计算与试验有较好的一致性。     

考虑自锁元件动态特性的超越离合器-齿轮系统模型研究

现有超越离合器动力学模型仅将主从动端的转速差或者转角差作为其处于接合或者超越状态的判断依据,但实际上由于自锁元件的惯性、变形因素及主从动件之间间隙的存在,此类模型在准确描述超越离合器及其传动系统的动力学特性方面存在一些问题。针对此类问题,以现有动力学模型为基础,提出通过转角补偿的形式将自锁元件动态特性的影响纳入建模的考虑因素,基于不同类型的超越离合器模型建立了超越离合器-齿轮系统动力学模型,分别在输入端驱动力矩稳定和波动两种情况下,应用MATLAB/Simulink进行了动力学特性仿真计算,并进行了超越离合器-齿轮系统台架试验。对计算结果和试验结果进行了对比分析,证明超越离合器采用“加入转角补偿的转角差模型”能够更为准确地描述超越离合器-齿轮系统的动态特性。     

基于改进势能法的直齿轮时变啮合刚度计算方法研究

以势能法为基础，将轮齿全齿廓分为渐开线部分和过渡曲线部分，提出一种改进的直齿轮时变啮合刚度计算方法。该方法考虑了齿根过渡曲线的参数方程，基于渐开线起始点半径、基圆半径和齿根圆半径的相对大小关系，建立了不同齿数情况下的轮齿模型，对渐开线齿廓部分的积分上限进行了修正，使得轮齿模型更为精确。对不同齿数情况下的轮齿时变啮合刚度进行计算，将改进前后方法的计算结果进行对比。结果表明，由于渐开线齿廓起始点半径和基圆半径不重合导致的计算误差会随着齿数的增加而增大；对于齿数相差较大的轮齿进行时变啮合刚度计算时，应根据齿数大小分情况进行啮合刚度计算；若用统一的轮齿模型进行计算，可能会带来较大的计算误差。参考有限元法计算结果，分析了误差产生的原因，验证了本文中所提方法的有效性。     

五轴数控机床旋转轴转角定位误差建模及补偿

为了提高五轴数控机床加工精度,减小旋转轴转角定位误差,提出了基于三次样条插值的转角定位误差数学模型,研发了基于数控系统外部坐标原点偏移功能和以太网通讯的误差实时补偿系统。对测量所得的转角定位误差进行三次样条插值建模,得到误差数学模型,应用该误差模型和自主研发的误差实时补偿系统,对VMC0656型双转台五轴数控机床实施转角定位误差补偿。补偿结果表明所提出的模型具有拟合精度高、计算简便直观、补偿效果好等优点,可以有效地提高五轴数控机床旋转轴转角定位精度。     

关于点线啮合齿轮螺旋角选择的研究

点线啮合齿轮螺旋角β的选择，改变了渐开线齿轮为凑中心距或者从优化角度来选取β值的情况。这种选择往往在齿轮滚齿加工时，不能保证螺旋角β的精度，因而引起螺旋线偏差过大，接触时往往达不到全齿长的接触。文中采用的螺旋角β是在滚齿时，采用各种机床差动挂轮的计算公式计算出来的，精华为一个k值的计算公差。根据不同的k值得到不同的β值。选择该β值后就可以使得一对齿轮在不同的机床上滚齿时误差达到零或最小值，在一台机床上加工时，误差可以达到很小，甚至为零。实践证明其螺旋线偏差小，当齿轮孔平行度达到要求时，一对齿轮可以达到全齿长接触。     

轴交角误差对内齿轮刮齿加工精度的影响分析

针对内齿轮刮齿加工过程中,由于轴交角误差的存在而影响齿轮加工精度的问题,为了提高刮齿机的加工精度,首先建立了无进给、刀具进给和工件进给三种运动方式下刀具与工件之间的运动学模型;其次,通过分析不同轴交角误差方向下刀具和工件之间的相对运动关系,研究了内齿轮齿廓加工误差的产生机理;然后,通过建立多因素耦合关系模型,分析了不同轴交角误差方向对刮齿加工误差的影响程度,获得了最佳的轴向进给方式和轴交角误差方向;最后,通过样机试切实验验证了理论分析的有效性,样机满足6级加工精度要求。     

分阶式双渐开线齿轮弯曲应力的有限元研究

基于轮齿等弯曲应力,应用有限元方法对阶梯参数的匹配关系进行优化,提出设计用的选择图表和经验公式;建立齿轮传动等强度优化模型;分析双渐开线齿轮的螺旋角系数和接触线系数,提出了新型齿轮弯曲应力的计算公式。     

偏心误差对滤波减速器传动误差的影响研究

介绍了少齿差滤波减速器的结构及传动原理;基于几何尺寸关系的微分模型,推导了滤波减速器受其偏心轴、双联齿轮、固定齿轮等构件回转中心偏心误差影响的传动比计算式,运用微分方程的数值解法得出了传动误差的变化曲线;对滤波减速器的传动误差进行了测试,实验验证了偏心传动计算方法的正确性。     

齿轮特征线统一模型及在齿轮三维误差评定中的应用

表征渐开螺旋齿轮的特征线有多种,广为熟知的是几何意义明确的渐开线和螺旋线。其实齿面上还有法向啮合齿形、接触线等工程价值突出的其他特征线。但特征线增多带来了两个问题,一是复杂的特征线方程彼此不关联,数学上缺乏统一性;二是除了渐开线和螺旋线,其他特征线没有测量手段,缺乏可测性。据渐开线齿轮传动的特点,将齿面特征线映射到啮合平面里,发现齿面上各条特征线在啮合平面里都有各自对应的二维直线,以此建立直线模型统一表达了齿面各种特征线;基于齿轮三维误差测量数据和特征线统一模型,提出了各种特征线偏差的提取方法,应用于测量实践,通过与通用齿轮仪器测量的渐开线偏差和螺旋线偏差作比对,证明了特征线统一模型及特征线偏差提取方法的有效性和实用性,解决了齿面复杂特征线的可测性问题。同时,齿轮特征线统一模型在齿轮工艺误差溯源、传动性能预报等方面也有重要应用价值。     

变形偏心圆-非圆齿轮传动及其在叶片差速泵中的应用

偏心圆齿轮在非匀速运动的传动系统中有广泛的应用,但是,没有人使用过变形偏心圆齿轮。通过使偏心圆齿轮节曲线的极坐标方程的极角按整倍数缩小的方法获得了变形偏心圆齿轮节曲线的极坐标方程。变形偏心圆齿轮节曲线的形状随着偏心率的增大而变扁,随着偏心率的减小而趋向于圆。把两个完全相同的变形偏心圆齿轮分别以不同的安装角固连在同一轴上,使其分别与同轴安装的两个完全相同的非圆齿轮啮合传动。则这两对变形偏心圆非圆齿轮的传动比曲线为两条周期相同的曲线,其相位差为两个变形偏心圆齿轮安装角的差。这两条传动比曲线共有交点数为2×非圆齿轮叶数,相邻交点的距离都相等。根据变形偏心圆非圆齿轮传动的这种特性,把它用于叶片差速泵的驱动系统,使泵的两个叶轮周期性的不等速转动,使其相邻叶片周期性张开、闭合来实现密闭容积变化进而完成排液及吸液过程。     

重磨偏距对滚刀齿形影响的分析与计算

以齿侧面加工的铲磨工序为基础,建立了直槽硬质合金滚刀变偏距重磨的数值仿真模型.根据计算机模拟变偏距重磨的数据可知,变偏距重磨比等偏距重磨能较大地改善滚刀重磨后的齿形精度.文中的仿真模型亦可用于零前角及正前角齿轮滚刀重磨后的齿形误差计算和齿形的修正.