修形对直齿锥齿轮弹性流体动力润滑的影响

为解决直齿圆锥齿轮的端啮问题,通过对直齿圆锥齿轮进行齿廓修形,提高小端的油膜承载能力,使得载荷沿齿宽方向分布均匀。齿廓修形先采用二次抛物曲线,再改变主动轮和从动轮的齿顶修缘高度,确定修形参数后,建立直齿圆锥齿轮无限长线接触弹性流体动力润滑模型,压力和膜厚采用多重网格法求解,弹性变形采用多重网格积分法求解。齿顶修缘后啮入点的油膜压力比原来小,油膜厚度变大;二次抛物曲线修形后,啮入瞬时点和啮出瞬时点的油膜压力在赫兹接触区明显降低,赫兹接触区的油膜厚度明显增大,沿啮合线分布的最大油膜压力降低,最小油膜厚度增大,中心油膜压力降低,中心油膜厚度增大;修形参数的变化影响修形后的油膜压力和油膜厚度;修形改变了齿宽方向的载荷分布,直齿圆锥齿轮的小端和大端的载荷差距减少,齿面载荷由端部向齿宽中部转移。研究结果说明,齿廓修形可以改善齿轮的润滑状况,提高啮合过程的油膜压力,减少齿面的摩擦和磨损,同时也可以避免齿面胶合的产生。     

渐开线直齿锥齿轮等距修形正交优化设计

针对直齿锥齿轮在工作中的啮合干涉冲击和"端啮"现象,提出正交设计的思想对齿轮进行等距修形的优化研究,并介绍等距修形原理及工艺。为优化修形效果,找出等距修形量、修形高度及修形位置这3个最影响修形效果的要素,对各个要素各选取3个水平进行正交试验设计,并通过SolidWorks建立精确的齿轮三维实体模型,利用ANSYS/LS-DYNA进行齿轮动态接触有限元分析,确定各个因素对等距修形效果影响的重要程度,进而获得最优等距修形参数。通过仿真分析,说明优化后的等距修形不仅能有效降低齿轮啮合干涉、冲击及振动,还可以消除"边缘效应",均化齿向分布载荷,提高了齿轮的承载能力,具有齿廓和齿向同时修形的综合修形效果,对于完善直齿锥齿轮等距修形理论具有参考价值。     

修形齿轮端面重合度的计算

修形齿轮在工程中应用很广泛,修形可分为齿廓修形和齿向修形。其加工工艺通常为滚齿(滚刀为磨前滚刀)加磨齿。修形齿轮齿廓上通常带有修缘和挖根,渐开线长度与非修形齿轮不同,因此其端面重合度的计算方法也有所不同。通过探讨齿廓修形齿轮,研究了其端面重合度的计算方法。该方法基于Auto CAD二次开发,使用编制的VB程序实现。主要步骤分三步:首先,根据滚刀参数采用范成法原理仿真滚齿加工,得到粗加工齿形;其次,依据留磨余量计算出磨齿后渐开线,利用布尔运算得到磨齿后齿形;最后求出渐开线起始点、终止点及配对齿轮的有效渐开线起始点和终止点,并计算出端面重合度。最后与德国齿轮强度计算软件ST-Plus计算出的结果做对比,证明该方法的正确性。     

含误差的直齿轮的齿廓修形

依据齿轮传动载荷与轮齿变形的关系,推导出定载荷条件下,修形直齿轮静态传动误差与齿对综合修形参数的关系表达式。提出含制造误差修形齿轮修形参数的确定原则:理论设计修形齿轮的最大综合修形量应能消除含误差齿廓轮齿在啮入和啮出位置产生的几何干涉,理论设计修形齿轮的静态传动误差应保持最小的变化。给出了合制造误差修形直齿轮修形参数的计算公式,阐述了相应的确定方法。系统动态响应计算表明该方法所获得的修形齿轮具有良好的减振效果。     

基于齿轮修形的变速器2挡齿轮啸叫分析及试验研究

针对某公司生产的双离合自动变速器2挡齿轮啸叫问题,利用Romax软件建立了变速器虚拟样机模型,在原有设计的微观参数修形仿真计算结果上,提出了A和B两种新的修形方案,使单位长度载荷及接触应力都集中在齿轮中心区域并且使得峰值传动误差(PPTE)最小。方案A是取消齿顶修缘,方案B是降低螺旋线倾斜偏差并给出调整范围,之后分别进行与原有设计相同的仿真计算,在方案B的调整范围的仿真计算结果中对比分析得出一组最优的齿轮综合修形参数Optimal B,与方案A形成对比。最后,结合整车NVH试验,验证方案A和Optimal B的修形优化结果。结果证明,Optimal B的修形效果比方案A好,使齿轮副21主阶次噪声水平有比较明显的降低,并且在驱动工况下主阶次噪声均控制在40 d B以下,最终解决了变速器2挡齿轮啸叫问题,较好地改善了汽车NVH性能。     

电驱齿轮齿向复合修形设计与仿真分析

齿轮副啮合时产生螺旋线偏啮主要由设计因素偏啮分量f_de和制造因素偏啮分量f_ma引起，单纯应用某一种修形不能完全适应齿轮传动系统复杂的运行工况。根据螺旋线偏啮的时变性和随机性，文中推荐的齿向复合修形方案为：应用齿端修缘消除边缘接触效应和棱边接触，减小偏啮量；应用螺旋线修形对f_de进行抵消，以消除或减小f_de引起的偏啮量；应用鼓形修形对f_ma及f_de的变动量进行纠偏，确保齿轮副啮合时各工况下的最大接触载荷始终位于齿宽设定范围内并保持相切接触。将理论分析与工程设计和生产实践相结合，给出了修形参数的数值计算方法，同时结合专业的传动系统仿真分析软件Romax对齿轮修形前和修形后的接触斑和关键性能指标进行对比，以验证文中所推荐的复合修形方案具有良好的适应性和可行性。     

成形砂轮磨齿机齿形混合修形

介绍了成形砂轮磨齿机的几种齿形修形方法及混合修形技术在工程上的应用.混合修形将齿形修形,齿向修形在成形砂轮磨齿机上的生成方法分解为几种单独的简单修形,然后通过混合计算将几种简单修形融合成为一组较为复杂的修形方法.所介绍的方法可以将各种修形有效的根据操作人员的实际需求进行组合,比传统的修形方法(鼓形,K形)更为灵活,给操...     

谐波减速器中双圆弧柔轮的齿形修形及试验研究

针对实际工况中,谐波减速器双圆弧柔轮在啮合传动过程中存在齿轮干涉问题,基于柔轮与刚轮齿面接触分析的有限元法,对柔轮轮齿采用两段螺旋线修形方法进行修形,然后对样机进行了综合性能测试。结果表明,修形后的柔轮对刚轮齿面接触应力最大为72 MPa,相比修形前减小了368 MPa,且修形后的柔轮其他位置的齿面接触应力略高于修形前,不仅有效避免了齿轮干涉问题,还提高了谐波减速器的啮合传动性能;样机的对比测试也验证了柔轮修形后的谐波减速器各项传动性能均优于修形前。该项研究为谐波减速器系统的动态特性和啮合特性分析提供了有益参考。     

修形直齿轮的啮合干涉与啮合间隙

修形直齿轮因误差因素在齿对的啮入和啮出位置会出现啮合干涉或啮合间隙。本文利用齿对的啮合变形与齿廓法向修形量、齿廓误差的关系,推导了啮合齿对在啮合线的啮入和啮出位置所存在的几何干涉或啮合间隙,得到了啮合重合度小于2和3的齿轮副啮合齿对的最大干涉量或间隙量的计算表达式,为分析修形直齿轮的啮合状态和修正齿轮修形参数奠定了基础。     

高速透平单斜齿轮弹热变形及其修形研究

针对高速透平单斜齿轮传动在啮合过程中产生的啮入冲击大、齿向偏载明显的问题,对造成上述现象的单斜齿轮弹性变形和热变形进行了研究,提出了适合高速透平单斜齿轮的修形措施。对齿廓修形中的齿顶修形高度通过二种不同的计算方法进行了比较,确定了比较合适的齿顶修形高度计算方法;对计算齿顶修形量时要考虑的基节偏差,齿形误差等作了量化处理;从而确定了高速透平单斜齿轮的齿廓修形和齿向修形方法;应用该方法对一台高速齿轮箱产品的单斜齿轮实施了修形,并与同等线速度未修形的高速齿轮箱进行了空负荷试车数据对比。研究结果表明,修形齿轮箱的噪声下降了3 d B(A)~4 d B(A),振动降低了2μm~3μm;可见通过修形能有效地改善轮齿的啮合性能,降低振动和噪声。     

拓扑修形齿轮齿面误差分析

齿轮拓扑修形采用成形法磨削加工时,齿廓修形是通过修整砂轮截形来实现的,而齿向修形则是通过添加砂轮或齿轮的附加运动实现。但是当齿轮或砂轮存在附加运动时,齿轮与砂轮之间的相对位置会发生变化,其表面的实际接触点也会发生相应变化,齿向修形与齿廓修形会发生干涉,因此,拓扑修形齿面与理论齿面存在一定误差。通过计算实例对拓扑齿面误差进行讨论分析,得出中心距变动量对拓扑齿面误差成线性关系。对齿轮的拓扑修形有一定的指导作用。     

汽车转向器摇臂轴非圆齿扇修形方法及性能分析

循环球式转向器的传动性能与摇臂轴非圆齿扇的齿廓形状密切相关。针对转向器齿扇齿条副在不同角度啮合时要求的啮合间隙不同的问题,提出了使用变变位修形方法对摇臂轴齿扇进行修形。将变变位修形方法与常用的偏心修形方法进行比较,分析了两种齿扇齿条副的啮合运动,计算了齿扇的相关参数并给出了两种修形的数控加工方法。在MATLAB中进行了模拟加工,得出了两种修形方式的齿扇齿廓坐标。考虑到实际装配为定轴传动,计算了两种齿扇齿条副的传动间隙。最后利用ADAMS对其进行传动受力分析,表明了两种修形方式均能有效减小传动啮合力。     

基于Matlab的摆线针轮齿廓修形参数的求解

根据摆线加工原理和生产实践,结合现有的修形理论建立了摆线针轮齿廓的标准数学模型,将修形量作为未知参数,通过代换得到齿廓修形量的参数方程。以246A摆线轮为例,利用Matlab软件对参数方程进行求解。计算结果表明,修形后的齿廓曲线与测量值拟合曲线基本吻合,给出了一种求解修形量的方法。     

圆柱凸轮连续传动机构凸轮廓面修形方法研究

基于Ansys建立圆柱凸轮机构的非线性接触分析有限元模型,完成圆柱凸轮传动仿真模拟,求解出圆柱凸轮啮入和啮出区域的最大齿廓修形量,并选取一定的修形长度,分别采用直线修形曲线与二次修形曲线对凸轮廓面进行修形。对比修形前后机构的各个啮合位置载荷分配情况、接触应力、传动误差等变化规律,分析凸轮廓面修形的效果。结果表明,通过对圆柱凸轮的廓面修形减小了啮入、啮出时的干涉以及啮合滚子数变化时载荷的突变现象,达到了降噪减振和优化机构传动性能的目的。     

考虑尺寸公差的摆线齿廓修形方法

针对摆线针轮机构精度高、回差小及传动平稳的特点,提出了一种摆线齿廓修形补偿零部件尺寸偏差,以空回误差最小为目标的摆线齿廓修形方法。分析零部件尺寸偏差对啮合间隙或过盈的影响,针对各尺寸公差引起的侧隙或干涉量设计修形方案,确定摆线齿廓修形方式和修形量。在此基础上,建立考虑摆线齿廓修形和零部件尺寸偏差的空回误差分析模型;通过仿真研究尺寸偏差对机构回差的影响规律,表明所设计的修形方案可实现机构回差最小的目的,验证了该方法的有效性。提出的修形方法为摆线齿廓修形提供了一种新的思路。     

基于弹流摩擦副刚度的直齿轮修形研究

首次在直齿轮修形时考虑了弹流润滑的影响,提出用齿轮弹流摩擦副啮合刚度取代传统齿轮啮合刚度计算最大修形量进行齿轮修形的新方法。基于弹流润滑理论,将弹流油膜简化为线性化的弹簧阻尼,建立了线接触摩擦副的摩擦学―动力学耦合模型,运用数值方法求得齿面弹流摩擦副刚度;采用ISO齿轮啮合刚度定义分别计算出齿轮的啮合刚度和齿轮弹流摩擦副啮合刚度,并基于两种不同的齿轮啮合刚度计算最大修形量,进行齿轮修形;通过Creo分别建立了标准齿轮、ISO方法修形齿轮、基于弹流摩擦副啮合刚度修形的齿轮啮合模型,运用Adams和Romax对3种齿轮副的动态啮合力、角加速度和传动误差进行了仿真和比较,并将基于弹流摩擦副啮合刚度计算的最大修形量和一些工程实际修形齿轮的修形量进行了对比。结果表明,计入弹流润滑影响后,齿轮刚度明显降低,导致齿轮最大修形量增大,且基于弹流摩擦副刚度的修形效果优于ISO方法的修形效果,齿轮动力学性能和传动性能改善明显,并且修形量的理论计算值也更贴近于工程齿轮的实际修形量。     

滤波减速器轮齿齿形修形及分析

介绍了滤波减速器的结构及传动原理,分析了滤波减速器轮齿齿形修形的原因,同时选用适用于工业生产的修形量、修形曲线及修形长度计算方法,对样机进行了实例计算。并用ANSYS对修形前后齿轮啮合过程进行动态接触有限元分析,比较修形前后轮齿表面接触应力的变化,验证了修形效果。最后对样机进行了振动测试实验,进一步证明了轮齿齿形修形可以起到减振降噪的效果。     

直廓环面蜗杆传动类型和修形参数的选择

对直廓环面蜗杆传动类型进行分类,对现有主要修形方法进行了分析;提出Ⅱ型为首选传动类型;以△i和△a综合修形最佳,引入修形量△b＞0可以扩大蜗轮齿面接触区,并给出了△i、△a和△b修形参数的选择范围。     

环面蜗杆修缘的计算与加工方法探讨

一、引言环面蜗杆副因其承载能力大而在起重、采矿、造船等重型机械传动中得到了广泛的应用,但是由于加工工艺上的原因,传动指标往往达不到设计要求,成了技术和质量上的一个难点,为了挖掘它的潜力,突破这一关键,我们必须对其加工工艺的主要环节,进行分析和控制,确保其达到设计指标及质量特性值。对球面蜗杆来说,修形方法的选择和修缘的计算与加工,是直接影响其质量和指标的显著因素,前者已为大家所重视。基本上得到了解决,后者往往被忽视和忽略,因此,本文想就修缘的问题,从参数计算到加工方法做一番探讨。二、修缘及其参数计算在承载传动中,为了减小蜗杆进入啮合端的冲击、降低蜗杆副对制造误差的敏感、防止     

谐波传动中凸轮径向变形量对齿廓修形的影响

由于谐波传动中凸轮变形量理论值与实际不符,引起刚轮与柔轮齿廓干涉,以无公切线双圆弧谐波齿轮为研究对象,基于改进运动学法设计齿形,在Abaqus中建立谐波齿轮有限元模型,提取柔轮长短轴最大径向位移,结合双圆弧齿廓修形原理,采用Matlab进行仿真分析,研究不同凸轮径向变形量对柔轮修形的影响。结果表明,随着凸轮径向变形量增大,柔轮前端轮齿修形量急剧增大,后端轮齿修形量缓慢减小;当凸轮径向变形量为0. 49 mm左右时,修形后可实现空载下无干涉啮合。有限元法进一步完善了谐波传动齿廓修形原理。