基于范成法虚拟加工技术的渐开线齿轮建模研究

以包络原理为理论基础,结合CATIA先进的工程知识模块及几何体的布尔运算功能,利用虚拟的标准齿条刀具,完成渐开线齿轮范成法虚拟加工,建立了具有完整齿廓特征的精确渐开线齿轮模型。该方法为齿轮的建模提供了一个新思路。     

渐开线齿轮廓线生成动态仿真及其应用

渐开线齿轮廓线难以精确绘制,尤其是存在齿根过渡曲线变化较大的问题。为此,提出一种基于VBA和AutoCAD ActiveX技术的动态模拟齿轮加工方法,通过动态绘制齿轮坯与齿条刀具问的相对位置,形象演示齿轮渐开线和齿根过渡线的形成过程。用动态模拟的方法得到的齿轮廓线精确度高,可直接用于齿轮三维的精确造型。     

渐开线齿轮范成加工的三维仿真

利用Java3D技术开发了渐开线齿轮范成加工仿真软件。通过建立齿轮范成的三维参数化模型,对齿轮范成加工的运动过程进行动态的仿真,实现了程序的Web访问功能。     

基于Java3D技术的渐开线齿轮范成仿真

利用Java3D技术开发了渐开线齿轮范成加工仿真软件。通过建立齿轮范成的三维参数化模型,对齿轮范成加工的运动过程进行动态的仿真,实现了程序的Web访问功能。     

间齿外啮合珩齿运动模型

为了解决外啮合珩齿中出现的中凹齿形现象,将间齿啮合原理应用在齿轮珩磨加工技术中,提出了间齿珩齿加工方法,这种方法采用了特殊的跳牙蜗杆珩磨轮。以齿轮齿条为例,利用运动学原理,建立了间齿珩齿全过程运动模型,这为间齿珩齿加工方法奠定了理论基础。该模型综合考虑了齿条顶刃啮合过程、齿轮顶刃啮合过程和渐开线啮合过程,分析了被加工齿轮与齿条的运动关系,并推导了各段过程的分界点。以具体齿轮为例,绘制了间齿珩齿过程中被加工齿轮的速度曲线。结果表明：将间齿啮合原理应用于珩齿加工过程,对提高珩齿效率,改善齿轮质量有重要意义。     

平面包络根切条件通用判别式

在一般的齿轮传动中,相啮合的两个齿轮的齿廓都是互相包络的复杂曲面,但有时一对共轭曲面之一为平面,如渐开线齿轮与齿条的啮合,花健刀具加工矩形花键,以及平面二次包络环面蜗杆传动在第一次包络过程中以斜平面包络蜗杆等,为了理论上的完备和实用上的方便,本文从微分几何单参数平面族包络的基本理论和齿轮啮合的基本原理出发,导出了在这类特殊情况下的根切条件通用判别式,该公式比现有一般根切条件判别式形式上更简洁,比具体根切条件式又更具普遍意义,本文从理论上证明了新判别式的正确性,并具体列举其应用实例     

用普通滚刀实现新型齿轮的加工

对近年来提出的新型齿轮——分阶式双渐开线齿轮的形成，提出了一种新的几何模型，在此基础上，给出了一种新的经济、简便的加工方法——双向变位法，可以利用标准渐开线齿轮滚刀实现这种新型齿轮的加工．经过计算机仿真，验证了新方法的可行性．这样就无需再去耗费巨资设计、制造该新型齿轮的相应专用滚刀，从而大大降低了制造这种齿轮的成本，大大缩短了新型齿轮从设计到制造的周期．对这种新型齿轮的推广应用，必将起到良好的推动作用．     

基于渐开线圆弧齿轮的数学建模及计算机仿真

本文从传统的渐开线齿轮出发,引出了对齿廓进行修形的渐开线-圆弧齿轮.首先,基于UG/NX参数化地建立齿轮模型,理论上对比分析了渐开线-圆弧齿轮与渐开线直齿轮的弯曲应力.然后在UG/NASTRAN环境下进行接触应力的仿真分析,并且将仿真结果与理论计算进行了比较,验证仿真的正确性.其次,分别建立渐开线直齿轮和渐开线.圆弧齿轮的装配模型,并导入ADAMS中进行运动学仿真,提取相关图表进行对比分析,说明了渐开线-圆弧齿轮对传动性能的改善.通过本文的研究,将为渐开线-圆弧齿轮的优化设计及实际加工制造提供理论依据.     

用普通滚刀实现新型齿轮的加工

对近年来提出的新型齿轮－－分阶式双渐开线齿轮的形成，提出了一种新的几何模型，在此基础上，给出了一种亲折经济、简便的加工方法－－双向变位法，可以利用标准渐开线齿轮滚刀实现这种新型齿轮的加工，经过计算机仿真，验证了新方法的可行性，这样就无南非再去耗费巨资设计、制造该新型齿轮的相应专用滚刀，从而大大降低了制造这种齿轮的成本，大大缩短了新型齿轮从设计到制造的周期，对这种新型齿的推广应用必将起到良好的推动作     

渐开线椭圆齿轮齿廓数学建模与图形仿真

提出了一种渐开线椭圆齿轮齿廓造型的新方法。首先,根据对渐开线齿廓形成原理和渐开线齿轮任 意圆上的齿厚公式的分析,建立了插齿刀的渐开线圆柱齿轮齿廓的数学模型。其次,建立插齿刀与椭圆齿轮毛坯即 节曲线在共轭时的几何位置关系,使插齿刀作纯滚动,再用啮合方程将这两个模型结合起来,获得椭圆齿轮齿廓曲 线加工数学模型。第三,在加工过程中,为保证刀具和齿坯之间的范成关系,刀具在齿坯节曲线上滚过的弧长等于 刀具绕其自身回转中心转过的弧长。最后,用计算机图形仿真的方法获得了椭圆齿轮的渐开线齿廓曲线图形,验证 了该数学模型的正确性和有效性。     

渐开线零齿差内啮合齿轮副啮合过程动态仿真

针对零齿差内啮合传动副理论在应用方面的局限性以及设计中遇到的问题，利用渐开线零齿差内啮合齿轮传动机构的齿廓曲线方程和运动学模型，计算出其齿形参数和基本尺寸，勾勒零齿差齿轮副主从动轮的齿廓，运用计算机图形学的二维图形变换方法，采用可视化编程语言Visual Basic进行零齿差内啮合齿轮传动机构的动态仿真。     

标准渐开线直齿轮的自动化设计探讨

利用渐开线的数学模型，运用基准曲线法画出普遍适用的精确的渐开线齿轮齿廓，同时结合开发工具（Program）的实现了标准渐开线直齿轮的自动化造型。     

轨道式爬楼机械装置设计原理与动力学仿真

为解决行动不便的病人或老年人上下楼的问题,提出了一种经济实用、自行控制的上下楼装置———轨道式爬楼机械装置.介绍了一种新研制出的能够实现空间运动轨迹的传动机构———空间渐开线柱齿环球面齿轮机构,推导了此种齿轮齿廓的参数方程和此种传动机构在楼梯轨道水平方向上运动的最小转弯半径计算公式.在该传动机构的作用下,爬楼机械装置能够实现在空间轨道上运行,适合于在多种结构形式的楼梯上运动.运用动力学仿真软件ADAMS,对装置的总体运动特性进行了仿真,得出了整个装置的动力学特性曲线.通过仿真验证了空间渐开线柱齿环球面齿轮齿条传动机构能够实现空间的运动轨迹.     

正交面齿轮计算机仿真加工

基于齿轮啮合理论推导了正交面齿轮的齿面方程,建立了齿面的数学模型.通过UG软件的二次开发软件仿真了正交面齿轮插齿加工过程,生成了正交面齿轮的参数化模型.通过该仿真可以直接反映面齿轮的加工参数和面齿轮的关系.使用近似公式对面齿轮变尖半径进行了计算,并运用UG测量工具对仿真模型中的面齿轮变尖半径进行了测量,通过对比二者,验证了仿真的可行性.     

基于Solid Edge的直齿圆锥齿轮三维造型

根据直齿圆锥齿轮渐开线齿廓的形成原理,利用VBA编程, 在AutoCAD环境下自动生成渐开线齿廓.基于Solid Edge,提出了一种圆锥齿轮三维造型方法.     

基于AutoCAD渐开线直齿圆柱齿轮的自动三维建模

渐开线圆柱齿轮三维建模的重点和难点在于轮齿端面轮廓的绘制。利用渐开线的参数方程式并通过AutoLISP编程绘制出端面齿廓一侧的渐开线;在对轮齿端面齿廓进行几何分析与计算的基础上,确定并绘制出其对称线及齿顶圆弧,并利用该对称线通过镜像获得轮齿端面齿廓另一侧的渐开线。然后利用AutoCAD的"复制"、"画圆"、"裁剪"、"多段线编辑"、"阵列"、"拉伸"等命令实现圆柱齿轮的三维建模。     

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。     

旋转刀盘圆弧齿轮成形理论分析及数字化建模研究

为了研究旋转刀盘圆弧齿轮的成形原理,得到可靠的圆弧齿轮三维模型以用于指导加工和仿真计算,根据刀盘与齿轮工件的展成关系,建立新的基准坐标系,运用空间啮合理论及微分几何的基本知识,对旋转刀盘圆弧齿轮的齿面方程进行理论推导,得到其数学表达式,并对中截面渐开线齿形进行论证,验证了所推导齿面方程。同时对旋转刀盘圆弧齿轮的成形原理进行分析,结合已推导的齿面方程讨论了方程各参数的取值范围,给出了定参数下齿轮工件转角 的计算公式,利用计算机软件实现了旋转刀盘圆弧齿轮的数字化建模,得到精确的圆弧齿轮的三维数字模型,并加工出工件实体。为圆弧齿轮的参数选取及设计应用提供了参考依据,同时为后续的仿真、实验分析提供实验基础。     

渐开线直齿内齿轮的轮齿刚度简化计算

为了获得渐开线直齿内齿轮轮齿刚度的简化计算公式,从直齿内齿轮渐开线齿形出发,建立了内齿轮的精确三维实体模型,合理选择并提出了影响直齿内齿轮变形挠度的4个主要参数:加载位置、齿轮齿数、齿轮变位系数和刀尖圆角半径,并利用有限元法对变形挠度进行了分析研究和实际计算,最后通过对计算数据的回归分析,推导出了直齿内齿轮轮齿刚度的简化计算公式.     

渐开线圆柱齿轮齿廓偏差计算新方法

对于三坐标测量仪测量渐开线圆柱齿轮的齿廓,得到一些测量点的坐标值,提出了计算齿廓偏差的新方法,建立了相应的数学模型。并以某渐开线圆柱齿轮为例计算齿廓偏差,计算结果表明,该方法正确、可行。