基于齿面发生线的弧齿锥齿轮铣削加工仿真分析

基于球面渐开线弧齿锥齿轮的齿面生成原理,对齿面的发生线形成理论进行了研究,并提出了一种以齿面发生线作为铣削刀刃,通过三轴联动的方式加工出弧齿锥齿轮齿面的加工方法。建立了锥齿轮加工机床的三维模型,进行了锥齿轮的加工仿真,并对仿真生成的锥齿轮进行了齿面接触迹线分析。研究表明,基于该理论进行弧齿锥齿轮的铣削加工,运动和控制简单,且加工出来的锥齿轮能实现大倾角线接触传动。     

虚拟弧齿锥齿轮齿面可控性椭球抛物面误差的叠加新方法

为了研究弧齿锥齿轮测量精度稳定性及不同程序测量误差的问题,提出了一种对虚拟弧齿锥齿轮进行可控误差叠加的方法.分析虚拟弧齿锥齿轮建立时产生的误差,在虚拟工件上叠加可控的椭球抛物面误差,调用OpenGL图形库中的函数将叠加误差后的效果进行直观对比.研究结果表明:对虚拟弧齿锥齿轮进行误差可控的叠加,得到了齿面误差可控的虚拟弧齿锥齿轮.     

弧齿锥齿轮数控展成加工的位置分析与实践

基于弧齿锥齿轮的数控加工原理,根据产形轮和工件锥齿轮之间的展成运动关系,建立了弧齿锥齿轮齿而的数控展成加工数学模型,完成机床参数的调整,并根据啮合方程式求解出展成大小齿轮时刀具的起始位置和终止位置.基于Pro/E用曲面重建的方法得到三维螺旋齿面,建立了试验用的弧齿锥齿轮的三维实体模型.对所提出的方法应用于实例,表明这种方法的有效性.     

基于五轴联动数控铣齿机的螺旋锥齿轮刀倾法制造仿真

为了对螺旋锥齿轮数控铣齿机刀倾法加工进行数字化仿真,验证其五轴联动方程的可靠性,并得到精确的螺旋锥齿轮三维模型,研究了螺旋锥齿轮机械型机床和五轴联动数控机床的运动转换原理,以最复杂的刀倾法加工的螺旋锥齿轮为对象,基于空间的运动学等效转换原理,推导了螺旋锥齿轮数控加工的五轴联动方程;利用AutoCAD内嵌的Visual Basic Application二次开发语言,开发了基于数控机床五轴联动的仿真制造系统.仿真制造系统通过齿坯和刀盘的参数输入对螺旋锥齿轮进行建模.结果表明:仿真加工得到的螺旋锥齿轮模型精度高,计算得到的五轴联动方程正确可靠,为螺旋锥齿轮的后续分析处理提供了高精度的模型;研究工作为五轴联动数控机床下的螺旋锥齿轮实体建模提供了一种简洁有效的方法.     

弧齿锥齿轮加工过程的数学模型研究

弧齿锥齿轮传劝广泛地应用于各种机械中。本文探讨了弧齿锥齿轮加工中的数学模型问题，包括母面方程及运动规律；加工中轮齿接触处的计算参数及其算法，并列举了计算实例。     

考虑轴变形影响的零度弧齿锥齿轮传动误差计算研究

传动误差是评判弧齿锥齿轮啮合性能的重要指标之一,直接反映弧齿锥齿轮的传动啮合特性,其与轴系结构密切相关.本文主要研究轴系结构与传动误差之间的正向设计计算方法,提出一种基于通用软件工具平台的考虑轴变形影响的弧齿锥齿轮传动误差数值计算方法,并与国际先进弧齿锥齿轮设计软件(KIMoS软件)进行对比,验证本文计算方法.针对两种轴系结构设计方案,应用本文方法分析轴变形对航空发动机弧齿锥齿轮传动误差的影响.分析计算结果表明:支撑形式对齿面接触力的大小影响甚微,但支撑形式与轴的变形对传动误差的影响较大.通过改变轴系的支撑结构可以获得良好的弧齿锥齿轮传动误差曲线.本文工作可为研究轴系结构与零度弧齿锥齿轮传动误差关系提供参考.     

弧齿锥齿轮的有摩擦承载接触分析

提出了柔度张量的概念,并推导了弧齿锥齿轮有摩擦承载接触问题的数学规划解法。首先采用有限元方法计算工作齿面网格结点的柔度张量,并通过插值和叠加获得一对啮合齿在各接触位置上接触椭圆长轴散点的综合柔度,然后结合齿面几何因素,建立了弧齿锥齿轮接触问题的线性规划模型,采用载荷增量法求解了有摩擦的接触变形过程。最后以一对弧齿锥齿轮为例,进行了整个啮合过程的承载接触分析。     

斜齿锥齿轮的精确建模与加工仿真

为了对斜齿锥齿轮进行精确建模与加工仿真,在对球面渐开线和斜齿锥齿轮齿面生成原理进行研究的基础上,推导了斜齿锥齿轮基圆锥面上的螺旋线方程和球面渐开线对称面的位置,提出了一种基于三维造型软件UG和CATIA的斜齿锥齿轮精确建模方法.利用UG和CATIA的相关功能建立了一个左旋斜齿锥齿轮的三维模型并对其进行了加工仿真.仿真结果表明,设计的建模方法理论正确、简便可行,为斜齿锥齿轮的有限元分析、加工仿真和自动编程等提供了依据.     

弧齿锥齿轮齿面和过渡曲面的方程与数值计算

针对用ＳＧＭ法加工的弧齿锥齿轮，用矢量法推导了工作齿面和齿根过渡曲面的矢量方程。用牛顿迭代法求解。编制了电算程序，完成了轮齿图形仿真，为弧齿锥齿轮的有限元建模、分析轮齿强度和动态响应提供了精确的几何基础。     

基于参数化的弧齿锥齿轮建模仿真和加工

基于参数化设计思想,以弧齿锥齿轮为研究对象,建立了渐开线方程,生成准确的齿形,实现了不同模数、齿数齿轮的快速造型;通过仿真和分析弧齿锥齿轮的运动和数控加工,预先发现和改进实际加工出现的问题,降低了生产成本,提高了生产效率。     

旋转刀盘母面成形的弧齿线圆柱齿轮数学建模

将空间啮合理论用于齿轮的齿面数学方程推导,建立了可用于理论分析的采用旋转刀盘为成形母面的弧齿线圆柱齿轮齿面数学方程.通过观察分析齿轮加工中刀盘与齿胚的运动关系,将弧齿线圆柱齿轮齿面分割为3个主要构成曲面,建立了加工过程中的动态与静态坐标系,依据曲面包络理论建立工作曲面的曲面数学方程,根据坐标转换关系建立了齿底和齿根曲面方程;在此基础上建立齿面方程.输出齿面的点云数据,通过逆向工程拟合取得可用于编辑裁剪的齿轮曲面,再根据曲面之间的关系裁剪曲面,最终生成齿轮3D模型实体.此方法建立了精确的弧齿线圆柱齿轮3D模型,并且与采用模拟加工方法生成的模型一致,为精确地进行有限元分析提供了基础;而由此方法获得的曲面方程可用于对弧齿线圆柱齿轮的理论分析.     

弧齿锥齿轮三维实体模型的构建方法

通过应用空间啮合理论建立弧齿锥齿轮齿面方程，并经过点、线、面的求解，实现在Auto-CAD中建立弧齿锥齿轮三维实体模型．     

基于ANSYS的弧齿锥齿轮动力学模态分析

以某弧齿锥齿轮为研究对象,运用三维建模软件Pro/E进行参数化建模,并将模型导入有限元软件ANSYS中进行动力学模态分析,得到齿轮在高速运转时的模态特性。研究表明:考虑转度的影响时,齿轮高速旋转下会发生离心刚化效应,并产生预应力;预应力导致弧齿锥齿轮的固有频率和主阵型发生了显著改变。该研究为弧齿锥齿轮的模态研究提供了理论支持和重要参考。     

弧齿锥齿轮数控加工工艺研究

研究弧齿锥齿轮数控加工的工艺方法。对利用四轴联动加工中心加工弧齿锥齿轮的方法进行了研究和探讨，整个CAM过程在UG环境下进行，并且采用特殊手段进行后置处理，最后生成相应加工中心下加工弧齿锥齿轮的数控代码。     

基于Pro/E的弧齿锥齿轮参数化精确建模

以啮合原理为基础,在Pro/E环境下研究了弧齿锥齿轮三维精确设计方法。通过齿轮曲线方程生成齿槽大、小端球面渐开线以及齿根、齿顶处的齿形曲线,并沿齿宽方向插入若干辅助球面渐开线;利用边界混合功能沿各渐开线及齿形曲线扫描建立齿槽齿面片体,由其切割齿形坯得到齿槽实体;将齿槽实体和齿形坯进行布尔减运算并环形阵列,最后添加轮毂实体,从而实现了弧齿锥齿轮的参数化精确建模。经虚拟装配检验,齿轮副啮合过程中无干涉现象发生。文中的参数化精确建模方法为弧齿锥齿轮三维设计与分析提供了有效途径。     

航空弧齿锥齿轮磨削齿面的主动优化设计

为了实现设计要求的啮合性能,采用数控磨齿方式加工弧齿锥齿轮副。加工小轮时的机床位置设置和小轮与摇台之间的相对运动关系是数控磨齿的关键。为此,借助局部综合法实现齿面参考点处指定啮合性能的磨齿参数的主动设计,并通过优化小轮的各阶变性系数改变小轮与摇台之间的相对运动关系,以保证齿面接触印痕和传动误差曲线均满足设计要求。对某航空弧齿锥齿轮进行了齿面主动优化设计,证明了上述方法是有效的。     

考虑安装错位的弧齿锥齿轮小轮齿面再设计

为保证弧齿锥齿轮副在实际工况下具有良好的齿面印痕与啮合状态,研究安装错位的识别技术以及错位条件下的齿面再设计技术.分析可导致相同齿面印痕的多种安装错位组合之间的关系;提取齿面印痕的数值特征,以两接触轨迹曲线的偏差和最小为目标函数,采用优化方法识别当量安装错位;基于局部综合法,根据当量安装错位重新设计小轮的齿面.以一对弧齿锥齿轮副为例,比较实际安装错位与当量安装错位作用下的小轮再设计齿面的差曲面,验证了该设计方法的正确性和有效性.     

弧齿锥齿轮计及误差的轮齿接触分析

本文提出了在考虑制造误差与受载变形的情况下对弧齿锥齿轮进行轮齿接触分析的方法，称之为ＥＴＣＡ（ＥｒｒｏｒＴｏｏｔｈＣｏｎｔａｃｔＡｎａｌｙｓｉｓ）．首先依据弧齿锥齿轮的切齿工艺，建立齿面切齿共轭方程；然后针对齿轮到的实际工作条件，建立计及误差的传动啮合方程；最后通过求解方程，分析了误差对弧齿锥齿轮的齿面接触区和运动曲线的影响，获得了有用的结论，本文方法和结论，为预测弧齿锥齿轮传动的真实接触特性，以及确定最佳的切齿调整参数提供了手段和依据．     

弧齿锥齿轮的印痕计算及控制

弧齿锥齿轮三维公差建模法以及误差传递方法使形成有效印痕计算的重要前提。本文当中首先对安装误差过程中的齿面接触情况进行了数据分析,并在此基础上对印痕数字化进行了界定。在充分满足传动性需要的基础上,通过遗传计算方法对零部件进行精度上的系统优化。     

弧齿锥齿轮接触斑点误差分析

本分析了用平顶齿轮原理切制弧齿锥齿轮时，对齿轮啮合质量有着直接影响的齿面接触斑点误差产生的原因，并提出了修正方法，以利于弧齿锥齿轮的设计计算．