非圆齿轮加工计算机仿真

根据齿廓啮合基本原理，利用计算机仿真技术，完成了非圆齿轮加工计算机仿真。使刀具的运动过程与非圆齿轮齿廓的生成，清晰逼真地在屏幕上动态显示，再现非圆齿轮真实的加工方法和过程，加工出来的非圆齿轮可在绘图机上绘出所需比例的图纸，这为研究和加工制造非圆齿轮的技术人员提供了一种学习和研究的手段，有一定的参考价值。     

非圆齿轮数控滚切加工的现状及发展趋势

在非圆齿轮的制造中,滚齿因难以加工节曲线内凹的非圆齿轮而导致对其使用较少,故对滚切加工非圆齿轮的研究也较少。但随着对制造业高效、环保、低能的要求逐渐提高,滚切加工非圆齿轮的重要性也日益凸显。简述了现有的非圆齿轮数控加工方法,着重阐述了非圆齿轮数控滚切的系统、加工工艺和加工误差三方面的研究现状。根据数控滚切非圆齿轮的研究现状提出展望。     

非圆齿轮传动研究现状及发展趋势

非圆齿轮传动是一种相对于圆齿轮传动的机械传动类型，可以实现特殊的运动，提高机构性能，改善机构运动条件。随着非圆齿轮传动设计能力的提高和应用范围的增多，对非圆齿轮传动的研究日益增加。介绍了非圆齿轮传动应用的相关研究现状；归纳了非圆齿轮传动设计与分析的研究进展；论述了制造非圆齿轮传动的方法与策略；总结了非圆齿轮传动当下发展所面临的问题，并展望了非圆齿轮传动在应用、设计与分析、加工制造等方面的研究方向。     

非圆齿轮传动技术概述

介绍了一种非常有实用价值的传动机构——非圆齿轮传动机构，对其传动特性及应用作了概要说明，对非圆齿轮的发展过程和国内外研究动态作了阐述。针对非圆齿轮节曲线的非圆特性，对设计中应注意的问题给予解释，并介绍了加工非圆齿轮的方法。指出非圆齿轮存在的问题和对未来的展望。     

非圆齿轮插具加工中的负啮合问题分析

对非圆齿轮的插齿加工过程进行了分析，同时对非圆齿轮内齿插齿加工中的负啮合角问题进行了探讨，为非圆齿轮加工中产生的相应问题的校核计算提供了理论依据。     

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。     

在数控线切割机床上加工非圆齿轮

一、引言 近年来,随着各种新工业产品的出现,具有各式各样节曲线的非圆齿轮使用日益广泛。加工非圆齿轮的齿形最好采用数控齿轮加工机床,但目前我国只有少数厂家有这种设备。因而探寻非圆齿轮的多种加工方法,是对机械加工技术人员提出的新课题。不久前,我厂在铣制等螺旋角指形齿轮铣刀的沟槽时,也应用了非圆齿轮传动。并从工厂的实际工艺能力出发,采用了在数控线切割机床上直接切出非圆齿轮的方法,取得了成功。 图1所示为切制的一对非圆齿轮。 通过实践我们体会到,在数控线切割机床上加工非圆齿轮具有如下优点: 1.不需要加工非圆齿轮的专用…     

非圆齿轮的仿真加工及分析

非圆齿轮是指节曲线为非圆的齿轮,其结合了齿轮和凸轮的优点,能够实现变传动比运动,但其结构复杂,设计加工困难。为保证非圆齿轮模型的设计精度,采用解析法建立模型。首先,基于数值计算软件Matlab建立非圆齿轮的齿廓曲线,并导入至Pro/E软件平台,通过对非圆齿轮的齿廓曲线进行拉伸得到非圆齿轮的三维实体模型;其次,利用Pro/E软件中的Pro/E中的NC模块对建立的非圆齿轮三维模型进行线切割仿真加工和后置处理;最后通过查看log日志和过切检查,验证了加工程序的正确性和加工的可行性。结果表明:通过结合Matlab和Pro/E软件平台,有效地解决了非圆齿轮设计及加工困难的问题,为非圆齿轮的设计和加工提供了设计方法和理论依据。     

非圆齿轮加工中刀具齿根与轮齿齿顶干涉分析

对用渐开线圆柱齿轮插齿刀具加工非圆齿轮时产生的刀具齿根与轮齿齿顶的干涉问题进行了分析，提出了以非圆齿轮的节曲线最小曲率半径为计算基准，将非圆齿轮等效成具有相应节风景区线曲率半径的渐开线圆柱齿轮进行分析刀具齿根与轮齿齿顶干涉问题的方法，提出通过改变插齿刀的基本参数来避免干涉的方法，这种方法既可以避免刀具的齿根与非圆齿轮的齿顶的干涉，又不会引起其它的干涉现象产生，是解决非圆齿轮加工中产生干涉问题的有效方法。     

非圆齿轮齿面加工余量匀化工艺研究与实现

针对非圆齿轮加工中,由齿坯节曲线曲率变化所引起的分次进刀过程中齿面加工余量分布不均的问题,提出一种匀化非圆齿轮齿面加工余量的工艺方法。以非圆齿轮插削工艺为研究对象,基于插齿加工原理,对齿面加工余量分布不均的成因进行了分析;在此基础上建立了非圆齿轮匀化工艺插削联动模型,通过实时调整插刀与齿坯的几何位置关系,实现了非圆齿轮齿面加工余量的匀化;开发了非圆齿轮插齿CAM系统,利用CAM系统对齿面加工余量匀化工艺进行了仿真验证,仿真结果表明,所提工艺方法正确、可行;将匀化工艺集成到自主开发的齿轮加工数控系统中,进行了非圆齿轮插削加工试验,试验结果表明,所提工艺方法能够有效匀化齿面加工余量;对加工出的非圆齿轮齿面进行了三维形貌检测,检测结果表明,所提工艺方法能够显著提高非圆齿轮的加工精度与表面质量。     

用工具斜齿条法加工斜齿非圆齿轮的啮合理论模型

介绍了斜齿非圆齿轮齿廓的形成原理,针对用工具斜齿条法加工斜齿非圆齿轮动轴线变传动比复杂的运动几何关系,建立了其理论研究的数学模型,对斜齿非圆齿轮齿廓端面截形、节曲柱面截形及瞬时接触线进行了分析。论证了斜齿非圆齿轮齿廓为直纹面,其节曲柱面截形是变导程等螺旋角的螺旋线,平行轴斜齿非圆齿轮传动的瞬时接触线是直线。     

Numerical computing method of noncircular gear tooth profiles generated by shaper cutters

A simple and accurate numerical method was proposed for calculating the tooth profile of a noncircular gear. This method is directly based on the real gear shaping process, rather than deducing and solving complicated meshing equations used in the traditional method. The tooth profile is gradually obtained from the boundary produced by continuously plotting the cutter profile on the gear transverse plane. The key point of the method is picking up the graph boundaries. The relative position of the cutter profile on the gear transverse plane is determined by the given pitch line of the noncircular gear, parameters of the shaper cutter, and the shaping process data. In comparison with the traditional method, it is universal and is much more efficient and accurate, especially for noncircular gears, which have nontrivial pitch lines. Special problems in gear design and manufacturing, such as tooth pointing, undercut, and fillet interference, are included in the process. As an application example of the numerical method, a square internal gear is chosen from a new type of hydraulic motor with noncircular planetary gears, and the tooth profile of that gear is computed. The gear is successfully machined by electromagnetic discharge (EMD) using the resulting data.     

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.     

非圆锥齿轮节曲线的平面展开算法研究

以曲面上曲线的短程曲率为媒介,导出了球面节曲线伸展成平面当量节曲线的算法。以平面当量节曲线为基础,通过确定插齿刀的节圆沿平面当量节曲线做纯滚动时插齿刀上各点的运动轨迹,模拟了插齿加工包络出当量齿轮的齿形过程,将非圆锥齿轮的设计转化为平面齿轮的设计,简化了非圆锥齿轮的设计。
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内啮合非圆齿轮加工的数学模型及图形仿真

根据范成法加工内啮合非圆齿轮时刀具和齿轮节曲线间的位置关系,建立了插齿加工的数学模型,分析了加工非圆齿轮时其节曲线为凸的条件。根据所建模型和节曲线为凸的条件,将加工内啮合非圆齿轮的范成过程用计算机进行了动态图形仿真。根据图形仿真结果,可以分析和判断所加工非圆齿轮的齿形特征,为设计和制造节曲线封闭型内啮合非圆齿轮提供了直观的判断方法。     

减变速一体化齿轮啮合原理的研究

突破常规非圆齿轮副的节曲线都是非圆形的限制,提出由普通直齿圆柱齿轮和非圆面齿轮组成的传动机构,可实现任意的减变速一体化传动,从而最大限度地简化传统减变速装置的传动结构,节省传动空间,提高传动效率。提出用非圆曲线代替普通面齿轮节圆的设想,根据传动过程中两齿轮节曲线之间进行纯滚动的原理,建立圆柱齿轮的空间节曲线方程,从而揭示正交轴圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动机理;将圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动比分解成减速比和变速比两部分,建立几何参数与两部分传动比的对应关系,可方便地设计任意减变速传动规律。根据齿轮空间啮合原理,建立由标准齿轮插刀包络非圆面齿轮的齿面模型,可为进一步轮齿几何特性分析及强度计算提供理论基础。计算出不同设计参数下非圆面齿轮副的传动比,分析了其独特的传动性能,并利用数字化制造仿真技术模拟标准齿轮插刀加工非圆面齿轮的过程,得到与齿廓数学模型完全吻合的齿面数据,从而验证了新型齿轮的传动机理及齿面模型的正确性。     

非圆齿轮数控插齿加工程序的计算机辅助设计与仿真技术

本文根据数控插齿机的工作原理，研究了非圆齿轮数控插齿加工程序的计算机辅助编制和加工过程的仿真技术；并提出了一套完整的节曲线数据预处理方法。为使节曲线设计可视化，并全面掌握所选划节曲线的加工过程，在计算机上实现了加工过程的仿真、动态捕捉及检验所生成的齿廓的图形放大处理功能。     

非圆行星轮系的等距条件

本文把外啮合非圆轮传动的瞬心线封闭条件推广应用到内啮合非圆齿轮传动的瞬心线封闭条件,并进而研究了非圆行星轮系的同心条件。与现有的非圆行星传动相比,本文的非圆行星轮系的非圆行星齿轮同时满足同心条件和等距条件,故可同时与内外非圆中心轮啮合。而不须采用双连非圆齿轮。     

非圆行星轮系的等距条件探讨

把外啮合非圆齿轮传动的瞬心线封闭条件推广应用到内啮合非圆齿轮传动的瞬心线封闭条件，并进而研究了非圆行星轮系的同心条件。与现有的非圆行星传动相比，这里的非圆行星系的非圆行星齿轮同时满足同心条件和等距条件，故可同时与内外非圆中心轮啮合，而不须采用双连非圆齿轮。