高速直齿锥齿轮传动误差测试及动态性能分析

以某直齿轮-锥齿轮二级传动系统为对象,研究系统中的直齿锥齿轮动态传动误差测量、动态传动误差与齿轮传动振动之间的关系。构建直齿锥齿轮传动高速动态传动误差测试系统,研究得到高速情况下的相关测量技术,测得高速直齿锥齿轮传动动态传动误差曲线。采用滤波、频谱分析等信号处理方法分析测量的动态传动误差数据,得到高速直齿锥齿轮传动动态性能参数,与箱体对应部位测得的振动信号数据进行对比。研究结果表明,直齿锥齿轮的动态传动误差以轴频分量为主;直齿锥齿轮传动误差低频分量随转速变化大;动态传动误差与齿轮支撑轴承处的振动加速度在反映齿轮的动态特征时具有一致性。     

基于Abaqus弧齿锥齿轮动态特性研究方法

以CATIA二次开发建立的弧齿锥齿轮三维模型为研究对象,利用Abaqus软件对弧齿锥齿轮进行仿真分析,仿真了在不同载荷下弧齿锥齿轮的动态性能,进行了接触分析,提取了传动误差曲线。结果表明,随着载荷的增大,齿轮的传动误差波动幅值随之减小,但偏离零线的幅度随之增大,表明弧齿锥齿轮在载荷增大的情况下传动更加平稳,传动精度随之降低。     

弧齿锥齿轮副安装误差调整综述

弧齿锥齿轮被广泛应用于各种高速、重载的相交轴传动中。一对运行良好的弧齿锥齿轮应该具有良好的接触区和低噪音。安装误差是引起弧齿锥齿轮齿面接触性能差和振动噪声大的重要原因。在介绍弧齿锥齿轮主要安装误差的基础上,对现有的安装调整方法进行归纳分析。最后提出通过弧齿锥齿轮啮合接触分析(TCA和LTCA)和动态性能分析相结合来调整安装误差的方法,为弧齿锥齿轮副的安装误差调整提供指导。     

直齿锥齿轮与零度弧齿锥齿轮传动特性分析

通过建立一对直齿锥齿轮有限元模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件对其进行瞬态仿真分析,验证其仿真方法的准确性。基于此建立一对零度弧齿锥齿轮对比模型进行仿真计算,根据仿真结果,对齿轮接触力、齿面接触应力、齿根弯曲应力、大齿轮振动方面进行比较分析,发现在相同载荷和转速情况下,直齿锥齿轮与零度弧齿锥齿轮的传动特性具有明显的差异性。为两种类型的锥齿轮在航空领域中的选择和应用提供参考。     

安装误差对双圆弧弧齿锥齿轮章动传动齿面接触特性的影响

双圆弧弧齿锥齿轮章动传动的齿面接触特性对安装误差极为敏感.为揭示安装误差对齿面接触特性的影响规律,开展了含安装误差的双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触分析.推导出章动式双圆弧孤齿锥齿轮齿面方程;借助齿面接触分析(TCA)获得齿轮副的齿面接触迹线和几何传动误差;通过算例分析了内、外锥齿轮锥点误差及齿轮副轴线交角误差对双圆弧弧齿锥齿轮副齿面接触特性的影响规律.研究表明,随着各项安装误差的增大,齿轮副接触迹线沿齿高方向的偏移量增大;凸、凹齿面接触迹线沿齿高方向的偏移量对安装误差变化的敏感程度不同;正的安装误差比负的安装误差对齿轮副传动误差影响更大.为获得理想的啮合性能,应合理控制章动式双圆弧弧齿锥齿轮副的安装误差.     

支撑变形下弧齿锥齿轮传动的承载接触有限元分析

转子的变形会对弧齿锥齿轮传动的接触轨迹及传动误差产生影响,从而影响传动的平稳性和可靠性。在传动系统弯扭耦合振动分析的基础上,获得弧齿锥齿轮的支撑变形量,并将其等效为齿轮副的安装错位量。基于加载接触有限元分析原理,利用MATLAB自编有限元程序,给出了考虑支撑变形的弧齿锥齿轮承载接触分析方法。以一对弧齿锥齿轮为对象,研究其在一个啮合周期内小齿轮齿面最大接触应力和齿根最大弯曲应力的变化情况,为高质量弧齿锥齿轮传动提供了一种有效的设计与分析方法。     

弧齿锥齿轮的齿面主动设计

齿面印痕和传动误差对齿轮传动的性能起着决定作用,针对齿面印痕和传动误差,提出弧齿锥齿轮点啮合齿面主动设计的方法。该方法突破了传统齿轮设计的局限性,采用“局部共轭原理”和“局部综合法”,并依据弧齿锥齿轮的加工原理,使齿轮设计人员能够按照要求的传动性能来设计齿面的形状,并可在摇台结构的铣齿机进行加工。齿面主动设计能保证齿面在整个啮合过程中满足预先设计的传动误差和齿面接触路径的要求,从而达到对齿面啮合质量的全程控制,它为弧齿锥齿轮副设计提供新的方法和途径,这对于高速和重载齿轮以及有特殊要求的齿轮的设计具有十分重要的意义。     

基于MASTA仿真的承载传动误差对弧齿锥齿轮振动特性的影响分析

为提高弧齿锥齿轮传动系统的平稳性,研究了不同承载传动误差下齿轮振动特性的变化规律.以MASTA软件为工具,建立了弧齿锥齿轮传动系统的有限元模型,通过改变从动轮负载得到了不同的承载传动误差;以振动加速度瀑布图、振动加速度幅频谱以及噪声曲线图为对象,对比分析了不同负载下的齿轮振动特性.结果表明,当承载传动误差波动减小时,齿轮的振动噪声都会出现降低的趋势.分析结果为提高齿轮传动系统的平稳性提供了可靠依据.     

高速重载弧齿锥齿轮齿面多目标优化设计

以提高弧齿锥齿轮强度性能和减振降噪为出发点,基于TCA(Tooth contact analysis)、LTCA(Load tooth contact analysis)及局部综合法建立高重合度与低啮合转换处传动误差幅值的齿面多目标优化设计模型;利用带精英策略非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）优化3个齿面2阶接触参数,根据目标函数重要程度从Pareto最优解集中选择最终优化解。结果表明：给定工况下,优化后的2阶参数使得弧齿锥齿轮副重合度增加了16.69%,啮合转换处传动误差幅值降低了87.33%;同时承载传动误差均值、齿面接触应力均值与大小轮齿根弯曲应力均值分别降低了11.82%、0.25%、12.32%和13.61%,改善了齿轮副的强度性能和啮合性能,实现了减振降噪的效果。     

基于时钟细分法的弧齿锥齿轮传动误差测量研究

为提高弧齿锥齿轮传动机构的啮合质量、改善传动部件的啮合性能,通过对传动误差检测原理的分析,提出一种使用固定频率的时钟信号对角位移传感器输出的脉冲进行细分的方法,建立齿轮副传动链误差的测量模型;然后通过同步采集的时间刻度信号对数据进行二次采样,重构传动误差的时域序列,进而实现传动链的谱分析;最后,搭建了传动误差检测试验平台,并对一弧齿锥齿轮副啮合时的传动误差进行测量验证。结果表明,该方法测量精度高,时间延时少,其结果能够为弧齿锥齿轮的设计与加工修形提供实验依据,具有较广的应用前景。     

圆锥齿轮的可靠性设计

根据国家标准GB/T12386-1990和GB/T 10062-1988,应用摄动方法和可靠性设计理论,对圆锥齿轮进行了可靠性设计,并且编制了实用的计算机程序,可以迅速准确地得到圆锥齿轮的可靠性设计信息.     

弧齿锥齿轮与摆线齿锥齿轮统一数学模型及齿面比较

针对弧齿等高齿锥齿轮和摆线等高齿锥齿轮这两种齿制,构建了统一数学模型,并进行了齿面比较。首先对这两种齿制加工刀盘结构进行了分析,建立了统一的刀盘数学模型。其次,分析了这两种齿制的加工运动和加工过程,建立了统一的切齿加工数学模型。在求解出齿面的基础上,从齿线螺旋角及齿面拓扑形貌两个方面对弧齿等高齿锥齿轮和摆线等高齿锥齿轮的齿面几何进行了比较分析。为弧齿铣刀粗切摆线齿提供理论指导。     

弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮加工技术

介绍了弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的主要加工技术,归纳分析了各主要加工技术的加工原理、特点以及应用范围。     

弧齿锥齿轮的数字标准齿轮研究

模拟生成了多组不同的带误差齿面并分别进行了相应的仿真计算、图像处理和量化比较,分析了齿面误差沿齿高分布、沿齿向分布、综合分布等不同分布形式和大小对弧齿锥齿轮传动性能的影响;在给出一定载荷下齿面承载印痕的相对偏移范围和承载传动误差曲线幅值波动范围的前提下,经进一步分析,得到了实际齿面误差分布的合理范围——数字标准齿轮,使齿面误差分布落在该范围内的实际齿面在相应工况下能够满足所给出的动态印痕要求和承载传动误差的幅值波动限制要求。     

差速器行星齿轮轴的断裂分析

借鉴空心圆轴扭转变形时的横截面应力模型和十字轴万向节危险断面的分析,把差速器行星齿轮轴假想为三部分——内花键空心箍、十字阶梯轴和渐开线花键,并关联分析其抗扭强度和十字轴轴颈根部抗弯能力;通过对行星齿轮轴扭矩传递影响因素的分析,提出并证明了解决行星齿轮轴断裂的可行性方法。     

锥齿轮测量技术的发展及锥齿轮的局部互换性

分析了锥齿轮测量技术的发展现状及各种测量方法的特点,并提出了锥齿轮局部互换性的概念。指出我国发明的锥齿轮整体误差测量技术是实现锥齿轮局部互换的有力工具     

特大型直齿锥齿轮成形法铣齿

分析了特大型直齿锥齿轮成形法铣齿的基本原理和刀具齿形曲线设计及其加工误差的处理方法,最后指出了几个应注意的问题。     

新型的螺旋锥齿轮加工机床

世界上生产螺旋锥齿轮加工设备的厂家很多,但谈到螺旋锥齿轮的加工技术与设备,最具代表性的还是奥立康与格里森.奥立康采用的是延伸外摆线齿制,格里森采用的是圆弧齿制.延伸外摆线齿制螺旋锥齿轮的特点是齿轮的节锥齿线为延伸外摆线,齿轮的轮齿为等高齿.圆弧齿制螺旋锥齿轮的特点是齿轮的节锥齿线为圆弧线,齿轮的轮齿为收缩齿.     

FSH型锥齿轮齿面接触分析

论述了FSH型锥齿轮接触分析的基本原理,包括接触路径的求法、初始点的确定、传动误差曲线的绘制方法和接触椭圆的求解方法,并以一对给定具体参数的齿轮副为例,用Matlab实现FSH锥齿轮的啮合仿真,得到齿面接触区和传动误差曲线.     

格里森齿制弧齿锥齿轮发展综述

弧齿锥齿轮是一种非常重要和复杂的传动齿轮,具有承载力高和传动平稳的优点,广泛应用于航空航天和汽车工业中。它的理论研究和制造水平是一个国家机械工业水平的重要标志。从理论设计、加工制造方法、加工设备、基体材料和热处理方式等方面分析了国内外格里森齿制弧齿锥齿轮技术的发展与近况,并对今后的发展作了展望。