基于UG的非圆齿轮参数化设计与数控加工

非圆齿轮传动在结构紧凑、自动化程度高的机械中,有着越来越广泛的应用。非圆齿轮的节曲线不是圆形,且每个轮齿的齿形也不相同,这使得设计制造的难度都很大。以设计制造一对一阶椭圆齿轮与三阶椭圆齿轮为例,采用UG软件参数化建模这两个非圆齿轮,并进行了数控加工。加工出的齿轮很好地满足了传动要求,该方法提高了设计制造非圆齿轮的精度和效率,并且也适用于设计制造其他非圆齿轮。     

高阶椭圆齿轮三维实体建模研究

根据非圆齿轮运动的特殊性,对高阶椭圆齿轮进行了理论分析,进行了三维实体建模,为非圆齿轮的造型提供了一种简单有效的方法,为后续的仿真奠定了基础。     

非圆齿轮设计及其运动学分析

为提高非圆齿轮设计效率及规避现有设计方法模型在导入过程中存在的模型信息损失问题,给出一种非圆齿轮副的啮合设计方法。应用椭圆几何学及齿轮啮合基本条件,推导出非圆齿轮的啮合节曲线及齿廓的一般方程,基于MATLAB参数化设计思想和Pro/E三维建模功能,实现了非圆齿轮的三维参数化模型的构建。在MATLAB软件平台下编程对不同阶数和离心率的齿轮副的传动比、角速度、角加速度理论曲线进行描绘。运用Pro/Mechanism design模块进行运动学仿真分析,得到从动齿轮角速度、角加速度与时间的关系曲线。通过对比分析,发现理论曲线与仿真曲线基本一致,验证了给出的非圆齿轮节曲线设计方法的可行性和正确性。     

基于SolidWorks的高阶椭圆齿轮副节曲线设计系统

为了改善非圆齿轮副设计计算复杂、制造困难的问题,以高阶椭圆非圆齿轮为研究对象,以非圆传动啮合原理为理论基础,探讨非圆齿轮节曲线的计算及设计方法。以SolidWorks为开发平台,在VB 6.0环境下开发了高阶椭圆齿轮副节曲线设计系统,该系统包括参数计算模块、节曲线凹凸性校验以及压力角、根切校验模块、曲线绘制模块等,最终通过三次样条曲线拟合,实现了高阶椭圆齿轮副节曲线计算机辅助设计,从而提高了椭圆齿轮传动设计的效率和精度。     

基于MATLAB及Pro/E的参数化非圆齿轮设计

根据实际生产过程中齿轮的设计需要以及渐开线齿廓的形成原理与齿轮啮合原理,建立非圆齿轮齿廓曲线的数学模型。以椭圆齿轮为例,结合MATLAB和Pro/E进行椭圆齿轮的全参数化设计,首先在MATLAB编程环境下进行曲线模型的编制,生成符合Pro/E格式的.IBL文件,进一步导入Pro/E实现非圆齿轮的三维参数化建模。设计结果表明,利用MATLAB和Pro/E进行的参数化非圆齿轮设计可以达到设计周期更短、尺寸更精确的目标。     

基于ObjectARX2004的非圆齿轮CAD/CAM系统的节曲线模块设计

非圆齿轮传统设计方法计算复杂、周期长、效率低下,为了解决这一问题,以AutoCAD为平台、ObjectARX2004为开发工具,在VC 7.0环境下开发了非圆齿轮CAD/CAM系统的节曲线设计模块,实现了由设计者输入参数,快速完成椭圆齿轮、高阶椭圆齿轮、偏心圆齿轮节曲线设计功能,为非圆齿轮CAD/CAM系统的后期工作奠定了基础.     

基于ObjectARX2004的非圆齿轮CAD／CAM系统的节曲线模块设分

非圆齿轮传统设计方法计算复杂、周期长、效率低下，为了解决这一问题，以AutoCAD为平台、ObjectARX2004为开发工具，在VC＋＋7．0环境下开发了非圆齿轮CAD／CAM系统的节曲线设计模块，实现了由设计者输入参数，快速完成椭圆齿轮、高阶椭圆齿轮、偏心圆齿轮节曲线设计功能，为非圆齿轮CAD／CAM系统的后期工作奠定了基础。     

非圆齿轮三维齿面误差测量技术研究

为了提高非圆齿轮的测量精度,提出了一种非圆齿轮齿面的三维测量方法。根据非圆齿轮啮合原理,建立非圆齿轮的齿面模型,完成了非圆齿轮的三维实体建模。为了比较真实地反映齿面的几何形状信息,提出了一种利用截交线对齿面进行等弧长采样的方法,对非圆齿轮齿面进行网格化划分。以椭圆齿轮为例,通过Einscan-SP扫描仪得到非圆齿轮的三维实体模型,利用Geomagic Qualify软件进行体模型与理论模型的对齐,并对对齐的齿面进行网格化划分得到非圆齿轮齿面的三维误差值。此方法消除了二维定位误差对测量精度的影响,提高了非圆齿轮的测量精度。     

基于非圆齿轮驱动的恒流量高阶椭圆凸轮泵设计

凸轮泵是一种结构紧凑、无磨损且适用范围广的高性能容积泵。针对新式椭圆凸轮泵流量脉动大的性能缺陷,提出了基于非圆齿轮变速驱动的脉动平抑方法。在阐明高阶椭圆凸轮泵工作原理的基础上,建立了泵的瞬时流量公式,并分析了转子偏心率、阶数及长半轴长度对瞬时流量的影响;针对大脉动流量的成因,提出了基于非圆齿轮的平抑方案,根据瞬时流量公式反求出平抑用非圆齿轮的传动比,通过留数定理证明了非圆齿轮的封闭性,为该非圆齿轮的设计奠定理论基础。分析结果表明:非圆齿轮变速驱动的高阶椭圆凸轮泵可以实现恒流量输出,平抑齿轮和同步齿轮间的相位角误差是制约流量是否恒定的关键参数。     

基于Pro／E椭圆齿轮的参数化建模

根据非圆齿轮节曲线的特殊性和齿轮上轮齿分布的对应性,提出在Pro/E环境下进行椭圆齿轮的参数化建模,不仅可以让设计人员轻松地进行齿轮的更新设计,大大地缩短了设计周期.而且也可用于进行机械运动仿真、数控加工仿真或有限元分析.     

非圆齿轮行星差速机构运动特性仿真分析

圆齿轮传动比呈非线性变化,机构振动小,非圆齿轮行星机构作间歇运动平稳,适于高速运行.由于非圆齿轮行星机构节曲线复杂,利用二维软件进行设计分析,效果较差,有必要寻求一种高效设计分析手段.根据非圆齿轮的传动特性,总结归纳了非圆齿轮的节曲线和齿形设计的步骤.在分析了椭圆齿轮几何特性和运动学关系的基础上,针对几种不同的非圃齿轮,利用Pro/E建立了椭圆齿轮的三维模型,并对行星差速机构的运动特性、运动轨迹进行了仿真.     

渐开线齿廓非圆齿轮的变啮合角特性

指出非圆齿轮传动具有变啮合角的特性,并且推导出啮合角的表达式。以椭圆（含高阶椭圆）齿轮及偏心圆齿轮为例,给出啮合角变化的规律及啮合角约束条件。对于椭圆齿轮副,啮合角随着椭圆偏心增大而增大。当偏心率达到相当大的数值时,啮合角成为直角,两齿轮的齿廓脱离接触而推动啮合。这就从理论上解释了非圆齿轮传动中失去啮合现象的原因,同时为传动的设计提供了基础条件。     

非圆齿轮机构运动轨迹微分几何研究

利用平面作图分析设计非圆齿轮节曲线和复杂机构运动特性,相对困难.文中在分析了非圆齿轮几何特性和运动学关系的基础上,利用Pro/E建立了椭圆齿轮和行星机构的三维模型,采用微分几何方法,对行星差速机构的运动轨迹曲线以及特殊位置进行了仿真分析.     

基于MATLAB的高阶椭圆齿轮副节曲线的设计

为了使非圆齿轮节曲线的设计及计算更加精确快速,以高阶椭圆非圆齿轮为研究对象,根据非圆齿轮的啮合原理,建立起非圆齿轮节曲线的数学模型。采用MATLAB仿真计算软件,根据数值计算方法,对椭圆齿轮节曲线的凹凸性进行判断并对其弧长进行精确计算。运用三次样条插值法进行拟合,绘制出齿轮副的节曲线图形。最后,以椭圆齿轮副的传动比曲线为研究对象,重点讨论了传动比与齿轮副阶数及偏心率的变化关系。     

基于ADAMS的非圆齿轮运动学仿真分析

为了进一步研究非圆齿轮的运动学和动力学特性,对非圆齿轮的节曲线进行了理论分析,得出了非圆齿轮的传动特性。利用Pro/E软件,建立了精确的椭圆齿轮三维模型,并使用ADAMS软件对椭圆齿轮副进行运动学仿真分析,最终得到仿真的角速度与时间的关系曲线,与理论曲线进行了比较分析,得到了非圆齿轮的运动规律,从而为虚拟样机仿真提供依据。     

非圆齿轮离散节曲线的分段三次样条拟合研究

根据非圆齿轮节曲线的特点和计算方法 ,提出了一种只需要非圆齿轮节曲线上的离散点 ,就可以用具有统一表达式的分段三次样条曲线代替表达式形式各异的非圆齿轮节曲线。利用拟合后的非圆齿轮节曲线 ,就可以使得所有非圆齿轮加工数据的计算有了通用的计算模块。最后用椭圆齿轮节曲线弧长计算过程 ,说明了该方法不仅精度非常高 ,而且计算方法简单和通用。     

非圆齿轮驱动结晶器非正弦振动的研究

提出一种由新型非圆齿轮驱动的连铸结晶器振动机构,给出根据结晶器非正弦振动的工艺特点设计匹配的非圆齿轮的方法;与实际中由椭圆齿轮和蜗线齿轮驱动的振动系统相比,该新式非圆齿轮可以同时满足结晶器在正滑动和负滑动区间的工艺参数要求,克服了现有非圆齿轮不能同时调节两个以上结晶器振动工艺参数的缺点,使得由非圆齿轮驱动的结晶器振动机构能够充分发挥出非正弦振动的优点,从而拓展了机械式非正弦振动机构的应用范围。     

非圆齿轮跨棒距测量的数学模型研究

计算机技术与数控加工技术的飞速发展,使非圆齿轮机构的实际应用越来越广泛。针对非圆齿轮齿廓复杂、测量困难这一问题,选取典型的非圆齿轮—椭圆齿轮为研究对象。根据非圆齿轮的啮合原理,对椭圆齿轮跨棒距测量进行研究,建立测量的数学模型。通过每个齿槽内量棒圆心位置的不同推导出各个量棒中心坐标值的通用计算公式,从而得到椭圆齿轮的跨棒距值。最后给出测量实例,通过对测量值和理论值进行比较表明,椭圆齿轮跨棒距测量方法数学模型的建立是正确的。     

非圆齿轮离散节曲线的分段三次样条拟合研究

根据非圆齿轮节曲线的特点和计算方法，提出了一种只需要非圆齿轮节曲线上的离散点，就可以用具有统一表达式的分段三次样条曲线代替表达式形式各异的非圆齿轮节曲线。利用拟合后的非圆齿轮节曲线，就可以使得所有非圆齿轮加工数据的计算有了通用的计算模块。最后用椭圆齿轮节曲线弧长计算过程，说明了该方法不仅精度非常高，而且计算方法简单和通用。     

解析法设计椭圆齿轮齿廓

非圆齿轮是一种用于实现变传动比的齿轮机构,因其具有独特的几何与运动学特性,故在很多机构中被运用。椭圆齿轮的齿廓是实现传动比函数的载体,也是承受载荷的实体。其齿廓的设计、制造直接影响到机械的使用性能。针对椭圆齿轮的齿廓设计问题,用解析法获得了椭圆齿轮齿廓,其齿廓数据为数控加工和线切割加工提供了加工点;为了验证解析法得到的椭圆齿轮齿廓精度,对比分析了其与折算齿形法绘制的齿廓数据,发现两者齿廓近似相同且有足够的精度,这有益于进一步研究非圆齿轮齿廓。