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。     

基于渐开线蜗杆状珩磨轮近似模型的珩齿工艺齿面误差

在锥面包络圆柱蜗杆状珩磨轮(ZK型)珩齿加工中,通常采用直廓金刚石滚轮修整得到的蜗杆状珩磨轮代替渐开线蜗杆状珩磨轮进行珩齿加工,在原理上引入了误差.为研究原理误差大小及影响因素,运用空间啮合原理,对近似模型的珩齿加工过程进行建模,得出加工齿轮齿面模型法向误差.以具体参数蜗杆与齿轮为例,绘制加工齿轮齿面模型上不同位置处的法向误差分布图.分析了蜗杆状珩磨轮螺旋角(蜗杆直径、头数)与压力角对加工齿轮齿面模型法向误差的影响.结果表明:蜗杆状珩磨轮螺旋角越大,加工齿轮齿面模型法向误差越小;待加工压力角较小的齿轮,更适合用文中近似模型进行珩齿加工.研究结果验证了运用锥面包络圆柱蜗杆珩齿加工的可行性,对珩齿加工具有现实指导意义.     

利用相对螺旋运动规律求空间啮合齿轮的共轭齿面

空间啮合的两齿轮,其接触点处的相对运动速度等于该点绕瞬时轴作螺旋运动时的速度.本文从这一规律出发,推导出啮合方程式,从而求出与之共轭的齿轮齿面、啮合迹线(面),并讨论了两类界限点等问题.     

六轴联动数控齿轮加工机床加工点啮合齿面的包络逼近原理

提出了一种在六轴联动数控机床上加工点啮合齿面的新加工方法。该方法源于微分几何中通过空间曲线的Darboux-Frenet标架沿设计（理论）齿面上的一条指定接触迹线运动来描述曲面微分结构的思想,所展成的齿面与设计（理论）齿面沿指定的接触迹线有二阶切触且在接触迹线以外的区域与设计（理论）齿面之间具有指定（最小）误差,能完全控制齿面上每一个啮合点的啮合特性。利用六轴联动数控齿轮加工机床的万能运动功能,按被加工齿面预定的啮合特性确定刀具相对工件的运动。实例验证了方法的精确性和可行性。     

相啮合齿面接触迹线和各点间隙的研究

本文提出了一种以网络结点为基础，在齿面上的活动标架里，计算齿轮在不同啮合位置的接触点，以求得接触这线的新方法。由于坐标系选取特殊位置，可简化计算，以网络结点的离散数据描述齿面，可用来研究有误差或变形的真实齿面的形状和接触迹线，可校核接触点之外两齿面是否相交干涉。     

CBN渐开面包络环面蜗杆砂轮磨（珩）齿的啮合理论及参数选择

就渐开面包络环面蜗杆砂磨（珩）齿过程，建立了数学模型，并进行了计算机模拟，分析了不同参数下磨（珩）齿的啮合特性及接触分布。     

斜齿球形齿轮齿面接触分析

为了提高球形齿轮承载能力和降低啮合质量对安装误差的敏感性,对斜齿球形齿轮齿面进行了修形.用产形齿条方法和啮合理论,推导斜齿球形齿轮齿面数学模型,并用抛物线形齿廓刀具对齿面修形;根据两齿面在啮合接触中连续相切条件,建立了含有安装误差的齿面接触分析(TCA)模型.齿轮副啮合仿真结果表明:凸-凹型斜齿球形齿轮副接触迹线沿着齿...     

变齿厚内齿轮平面包络外转子鼓形蜗杆传动装置设计

将鼓形蜗杆传动装置设计为机器人减速器并应用于机器人的转动关节,有利于机器人减速器的国产化。以变齿厚内齿轮齿面为工具齿面,通过分析鼓形蜗杆副的内啮合运动规律,建立6个标架。通过内齿轮上的辅助标架和工作标架,确定蜗轮转动角度、蜗杆转动角度及工作角度之间的关系。根据啮合原理,建立鼓型蜗杆副的啮合方程、二类界限曲线方程及一类界限曲线方程,再通过MATLAB R2013b绘制图像。依据U10PLUS KV170型电机参数,确定鼓型蜗杆传动装置的设计参数,通过MATLAB绘制蜗杆齿面螺旋线并输出ibl文件,再通过Creo2.0绘制鼓形蜗杆传动装置的3维模型。研究发现：1） 变齿厚内齿轮具有对称的楔形轮齿,在安装过程中可调节内齿轮的相对轴向位置,实现内齿轮与蜗杆在Creo虚拟环境下无干涉装配。2） 鼓形蜗杆副中心距为100 mm,与中心距为220 mm的相同设计参数的环面蜗杆副相比,鼓形蜗杆副的中心距减小,结构更加紧凑。3） 内齿轮设计宽度为110 mm,依据鼓型蜗杆副的接触线在蜗轮甲、乙两齿面的分布范围,确定内齿轮的工作宽度为75 mm。4） 分析一类界限曲线及蜗杆齿根线的空间位置关系,一界曲线分布在蜗杆齿根内部,确定无根切发生。5） 结合传统设计方法,设计具有驱动、传动及支撑一体化结构的变齿厚内齿轮平面包络外转子鼓形蜗杆传动装置。在驱动方面,电机安装在蜗杆内部,实现蜗杆与电机一体化;在传动方面,通过调整内齿轮的相对轴向位置,实现蜗杆副的侧隙调整和磨损补偿;在支撑方面,采用支撑轴进行定位安装,无需安装箱体,实现装置结构的简化。结果表明：内齿轮轮齿的对称楔形结构有利于蜗杆副的安装与调整,可实现蜗杆副的侧隙调整和磨损补偿,提高蜗杆传动副利用率;依据工作宽度设计内齿轮,有利于降低内齿轮制造成本;通过对蜗杆副的接触线、二类界限曲线、一类界限曲线及蜗杆齿根线的空间位置的分析,验证啮合传动的合理性;提出应用于机器人转动关节的驱动、传动及支撑一体化结构设计方案,实现变齿厚内齿轮平面包络外转子鼓形蜗杆传动装置的设计。     

增材制造椭圆锥齿轮的齿面与齿距误差分析

为提高椭圆锥齿轮增材制造的加工精度,减少其加工误差,对增材制造加工的椭圆锥齿轮进行误差测量,并分析误差产生的原因．运用齿轮啮合空间传动原理及增材制造的基本原理,建立了椭圆锥齿轮空间啮合坐标系、增材加工坐标系、分层模型、椭圆锥齿轮的理论误差模型和误差检测模型;对椭圆锥齿轮进行前处理分析,并对增材制造过程进行研究,获得该齿轮增材制造的加工方法;采用超景深三维显微系统和三坐标测量机对该齿轮进行检测,分析其表面误差精度与齿距误差．结果表明:利用增材制造法加工的椭圆锥齿轮误差偏大;优化STL模型,减小金属粉末直径,减少激光半径和热效应对加工层的影响,均有助于提高增材制造加工精度．     

平面一次包络端面啮合环面蜗杆三维齿廓的理论研究

为提高蜗杆传动效率,达到传动精度更高的要求,利用接触线能够完全包络的环面蜗杆方程,结合经典啮合理论并拟合工具母面转角的参数,在以往的基础上构建了平面一次包络端面啮合环面蜗杆传动的新型啮合传动方式。采用MATLAB绘制的接触线得到该蜗杆的齿廓螺旋线;并利用CREO软件进行三维图形绘制和运动仿真分析。经研究发现：平面一次包络端面啮合环面蜗杆这一新型传动方式可以通过控制端面蜗杆蜗轮副的参数在一定程度上来增加有效啮合齿数,同时缩短了蜗杆的工作长度,并使蜗杆的回转半径增加,虽然回转半径的增加会导致蜗杆径向尺寸增大,但却能在不增加蜗轮尺寸情况下实现大中心距传动;也使该结构在同型减速器中显得更加紧凑。     

考虑反向齿面啮合力的齿轮系统时变啮合刚度的研究

提出了反向啮合刚度的概念，给出了渐开线直齿圆柱齿轮系统反向啮合刚度的求解过程，推导出考虑啮合区间变动及啮合点沿齿廓不断变动情况下轮齿啮合刚度的计算公式，并应用Weber-Banascheck轮齿弹性变形计算公式给出了一对实际啮合齿轮的啮合刚度、反向啮合刚度与时间的关系曲线，该曲线准确地反映了齿轮啮合时的刚度变化情况．     

内齿轮剃齿干涉的数值仿真研究

用空间啮合理论建立了内齿轮剃齿时展成干涉校核的数学模型,并给出了展成干涉与内齿轮和剃齿刀的齿数差、轴交角以及内齿轮的变位系数间的关系.该模型不仅可用于内齿轮剃齿时的展成干涉校核也为交错轴螺旋齿轮内啮合传动的干涉校核提供了方法.     

面齿轮啮合过程中齿面接触应力分布研究

利用微分几何学原理推导了面齿轮传动的齿面主曲率与主方向,由此得出面齿轮传动中诱导法曲率的2个主值。分析了面齿轮传动中的主要参数对曲率的影响,并根据面齿轮接触点主曲率和两弹性体弹性系数与接触椭圆区域的关系,确定了面齿轮啮合的接触域;同时,分析了面齿轮在理想啮合状态下的齿面接触压力的分布和变化,并进行了仿真分析。研究结果表明：面齿轮啮合过程中,齿面接触应力沿齿宽方向,靠近边缘两端的应力较大,靠近外边缘的应力最大,而齿面中部的应力最小。因此,面齿轮传动设计中应考虑齿面修型,使面齿轮啮合的接触点靠近齿面中部,以提高面齿轮的承载能力,改善轮齿啮入啮出时的冲击。     

基于平衡剃齿的剃齿刀间齿刃磨技术

剃齿是齿轮精加工的高效传统工艺,广泛应用于汽车、拖拉机和机床制造行业,但标准剃齿刀在剃齿时会产生齿形中凹,从而影响了齿轮齿形的加工精度和齿轮的传动质量(高噪声、低寿命).通过分析剃齿的加工过程,推导出了平衡剃齿的条件,即:剃齿过程中,剃齿齿面两侧在啮合线上同时接触点的数目相等;提出了间齿刃磨剃齿刀在剃齿加工过程中可以满足剃齿区域间的平衡条件,能较好地解决齿形中凹问题,弥补剃齿加工的工艺缺陷.该技术通过合理选择间齿的削薄方式及削薄量,就可实现平衡剃齿无法达到的齿形加工精度.经大量的生产实践应用验证:剃齿刀间齿刃磨技术是一种简便、可行、高效的工艺技术.     

双圆弧齿圆柱蜗杆传动可控修形的研究

本文根据共轭曲面原理及齿轮啮合原理的基本理论,对双圆弧齿圆柱蜗杆传动的可控修形问题进行了研究。从理论推导出修形后蜗杆齿面与原理论蜗杆齿面相切条件及接触点处的曲率修正量方程和齿根修正量方程,从而建立了求解可控修形参数的修形齿面方程组。     

小齿形角蜗杆的啮合特性与螺旋线误差规律

根据齿轮整体误差测量的特点,在交错轴斜齿啮合原理的基础上,讨论了小齿形角蜗杆与齿轮的跄合特性,为研究小齿形角蜗杆测量齿轮整体误差奠定了理论基础,从小齿形角蜗杆与齿轮的啮合原理及特性出发,分析了小齿形角工具蜗杆螺旋线误差规律,为测量过程中的误差补偿提供理论依据。     

用插齿刀加工的少齿差内啮合 …

变位系数的确定是少齿差内啮合传动设计的关键。在对少齿差内啮合传动分析的基础上,介绍了少齿差内啮合传动的两个主要限制条件;推导出内齿轮插齿、外齿轮滚齿加工的满足给定的重合度和齿廓不重迭干涉系数要求的少齿差内啮合变位系数的牛顿迭代公式;用实例验证了迭代公式的正确性,并且同内、外齿轮均滚齿加工的计算情况进行了比较。迭代公式的结果保证了标准顶隙,而且得出的啮合角比较小。     

齿运动偏心的啮合理论分析

采用齿轮啮合理论中的瞬时节点法对滚齿加工中所产生的运动偏心进行了较为详细的分析，所得结论证明，该方法对分析齿轮加工误差十分方便准确。     

空间共轭啮合齿面间的法曲率和短程挠率的关系及其应用

基于微分几何和齿轮啮合理论,分析了共轭啮合齿面间的一系列几何关系,从而揭示了两个作空间共轭啮合运动的齿面之间的法曲率、短程挠率的内在几何联系.作为上述理论的具体应用,研究了准双曲面齿轮传动两齿面之间在给定参考点处的法曲率、短程挠率的关系.     

球形齿超环面行星蜗杆传动的啮合理论研究

研究了球形齿面的超环面行星蜗杆传动的啮合理论问题，推导了在轮化机构中行星轮与蜗杆和内齿蜗轮的齿面方程，并证明了行星轮与蜗杆及内齿蜗轮的瞬时接触线是过球面齿顶点的大圆，通常情况下齿面上没有－界曲线，且二界曲线退化为球面顶点。本文的工作的这种传动副的设计的制造提供了理论依据。