成形法大轮准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计与理论检验

建立了准双曲面齿轮传动成形法大轮齿面的数学模型,该数学模型不包含机床调整参数,仅与齿轮和加工刀盘的几何结构参数有关.在大轮轴截面内描述空间齿面啮合的接触点迹线,根据点啮合齿面主动设计原理和方法,得到了成形法大轮准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计的计算公式.提出了一种检验点啮合齿面主动设计过程和结果正确性的理论方法,并提供了用于检验的计算公式.最后,给出了一个成形法大轮准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计与理论检验的算例.     

齿轮式金刚石修整轮在外啮合珩齿新工艺中的应用

外啮合珩齿工艺是一种效率高、成本低的硬齿面齿轮加工工艺,但对齿轮精度的提高有限。本文采用自制的金刚石修整滚轮在Y4632A外啮合珩齿机上对外啮合珩磨轮进行修形,明显提高了外啮合珩齿的加工精度,使外啮合珩齿有可能应用于硬齿面齿轮精加工。在此基础上,进一步提出了用金刚石修整轮代替珩磨轮直接珩齿的新工艺,试验证明,新工艺省去了珩磨轮的制作和修形过程,进～步提高了加工效率和加工精度,操作容易,加工成本不高,直接使用外啮合珩齿机,相对于设备价格昂贵的内啮合珩齿机和磨齿机,节约了大量设备投资,适于中小企业生产,是一种切实可行的硬齿面齿轮精加工方法。     

外啮合珩齿珩轮修形新方法

外啮合珩齿是硬齿面齿轮加工的重要方法，本文分析了用齿轮式的金刚石修整滚轮对外珩磨轮进行修形的机理，并用自制的金刚石修形轮在Y4632A外啮合珩齿机上进行了修形及加工试验。     

基于工程应用的直齿圆锥齿轮啮合面的数学建模

推导基于工程应用的直齿圆锥齿轮啮合面的数学模型.以直齿圆锥齿轮的齿形按背锥展开面上的当量圆柱齿轮的齿形加工为依据,首先推导出背锥展开面映射后的空间方程,而后推导出背锥锥面方程,并根据空间方程和锥面方程进一步推导出啮合面的数学方程.该方程的推导为锥齿过渡面、齿根面、切曲线方程和几何约束方程的推导提供了理论依据,它们对形成整体锥齿实体模型是不可缺少的.该模型为锥齿轮的设计、数控加工程序设计以及工程分析（包括接触分析和载荷分配等）提供了理论基础.     

非圆行星齿轮马达轮系特殊结构的设计

提出了一种高阶非圆行星齿轮马达,相比于波兰SOK马达,高阶非圆齿轮马达径向力平衡,排量大,脉动小,性能更优。如何确定齿轮副中各非圆齿轮的节曲线和齿廓是设计非圆齿轮的关键。本文首先依据非圆齿轮的啮合原理,得出封闭节曲线的方程式,确定在节曲线上均匀分布的轮齿的位置,并通过利用产形齿轮与非圆柱齿轮啮合关系来确定非圆柱齿轮的齿廓。通过MATLAB编程软件对相关参数方程进行相应的计算,快速的计算出准确的非圆齿轮副的节曲线和齿廓。最后用实例验证了该方法的可行性。     

采煤机销轨轮强度分析及齿形优化设计（英文）

基于齿轮啮合原理,利用坐标变换方程推导出销轨轮与销排啮合的齿廓方程,根据齿廓方程构建销轨轮的实体模型,并利用有限元软件ANSYS计算出齿轮根部的弯曲应力,找出销轨轮齿廓的应力敏感部位。应用ANSYS中的优化设计功能,以销轨轮齿根部弯曲应力最小为目标,对两组不同设计变量下的目标函数进行优化设计,获得了销轨轮最佳齿廓形状和齿形参数。     

采煤机销轨轮强度分析及齿形优化设计

基于齿轮啮合原理,利用坐标变换方程推导出销轨轮与销排啮合的齿廓方程,根据齿廓方程构建销轨轮的实体模型,并利用有限元软件ANSYS计算出齿轮根部的弯曲应力,找出销轨轮齿廓的应力敏感部位。应用ANSYS中的优化设计功能,以销轨轮齿根部弯曲应力最小为目标,对两组不同设计变量下的目标函数进行优化设计,获得了销轨轮最佳齿廓形状和齿形参数。     

齿轮标准讲座(7)

1.1 一般介绍 GB11365—89《锥齿轮和准双曲面齿轮精度》中所指的锥齿轮(分度曲面为圆锥面的齿轮)主要用于一般机械行业的相交轴(两轴线相交)的齿轮传动;准双曲面齿轮一般用于汽车行业的相错轴(两轴线不平行,也不相交)的齿轮传动。 锥齿轮按齿线形状分为直齿、斜齿和曲线齿锥齿轮,直齿锥齿轮的齿线为分度圆锥面的直母线,斜齿锥齿轮其产形轮上的齿线是不通过锥顶的直线。曲线齿锥齿轮其产形轮的齿线是某种平面曲线,该齿轮又分为零度齿锥齿轮(中点螺旋角为零度的曲线齿);弧齿锥齿轮(产形轮的齿线为圆弧齿);摆线齿锥齿轮(产形轮的齿线为摆线齿);准渐开线锥齿轮(产形轮的齿线近似于渐开线)。     

小模数弧齿锥齿轮设计与加工的新方法

传统的小模数弧齿锥齿轮是在专用的小模数铣齿机上进行加工的,采用小尺寸整体普通双面刀盘,大小轮均采用双面法铣齿加工,齿面啮合质量难以控制,从根本上限制了其传动性能的提高。提出了"小轮采用双面法铣齿加工,大轮采用模具法成形加工"的小模数弧齿锥齿轮的加工新方法,并讨论了该加工方法的实施工艺及应用理论基础。结果表明:该方法的实施将有助于大幅度提高小模数弧齿锥齿轮的加工效率,降低能耗,并能取得良好的经济效益与社会效益。     

基于非线性有限元接触理论行星齿轮副瞬态啮合特性研究

为了比较分析风电行星齿轮副啮合面和非啮面瞬态接触特性的差异,根据非线性有限元接触理论,建立了某风电增速用输入级传动机构NGW型行星轮系的非线性有限元模型,对行星齿轮副的瞬态啮合过程进行了动力学实验研究,获得了行星轮系构件齿廓不同啮合位置应力的时间历程曲线。研究表明啮合轮齿廓不同位置的应力具有相似的变化规律;与外啮合的行星齿轮轮廓应力相比,内啮合行星齿轮齿廓的应力较大。在此基础上,对比分析了风电行星齿轮副的关键工况参数对啮合面和非啮合面的瞬态接触的影响,为以改善行星齿轮啮合性能和可靠性为目标的动态优化设计方案确定提供有益的指导。     

轿车圆锥齿轮的数字化修形与制造

针对目前轿车圆锥齿轮冷精锻生产所采用的"电极--齿形凹模--齿轮锻件"方法周期长、成本高,锻件产品质量难于保证及未经修形的圆锥齿轮啮合传动时平稳性差,易产生冲击振动与噪声的缺点,提出通过对齿面的修形即"修鼓"来提高轮齿的抗弯强度与啮合传动的平稳性、减少振动与噪声,通过数字化建模及数字化制造技术,根据所建立的"修形"模型在数控加工中心上采用高速铣削的方法加工出高精度齿形凹模.利用这种高精度具有修形的齿形凹模生产圆锥齿轮锻件,生产周期大为缩短,圆锥齿轮锻件质量与性能显著提高,技术经济效益显著.属于目前国内外圆锥齿轮冷精锻技术的发展前沿,具有重要的推广应用价值.     

基于MATLAB的指形铣刀加工等基圆齿面三维造型验证

为了正确理解等基圆锥齿轮齿面包络成形理论、指形铣刀加工理论,实现其正确加工,基于等基圆锥齿轮原理,依据指状铣刀切齿坐标系及齿面方程,通过研究加工过程中凹凸面转换分度角的计算方法,进行了等基圆锥齿轮单个齿面造型、凹凸面同时造型,验证了齿面形成过程及其凹凸面空间几何关系。通过坐标变换,完成了加工状态下的等基圆锥齿轮凹凸面与指状铣刀在同一坐标系中的三维造型,验证了刀具与齿面空间几何位置关系的正确性,为等基圆齿面的切齿加工前期验证提供了有效手段。     

大重合度负传动弧齿锥齿轮的设计及承载性能分析

当前对于弧齿锥齿轮传动的振动、噪声的要求越来越高,迫切需要一种适宜于大重合度、平稳传动的弧齿锥齿轮设计方法。采用非零负变位设计可以提高弧齿锥齿轮的设计重合度,基于局部综合法进行大重合度加工参数设计,从几何设计与加工参数设计两个方面来提高弧齿锥齿轮的实际重合度,重合度的增加可以提高齿轮副的运转平稳性和承载能力。通过设计举例,将大重合度负变位设计与常规设计的结果进行对比:在相同的载荷下,新设计与常规设计的最大齿根弯曲应力相比,小轮减小40.5%,大轮减小27.5%,齿轮副的最大齿面接触应力减小3.2%。结果表明,采用所提出的设计方法使得小轮的齿根弯曲强度有了大幅度提高,齿轮副具有更高的寿命和可靠性。     

弧齿锥齿轮硬齿面刮削加工技术综述

为了降低弧齿锥齿轮传动噪声,改善齿轮副的啮合质量,修正轮齿热处理后产生的变形以提高齿轮的工作精度,硬齿面弧齿锥齿轮精加工技术是一广受行业关注的研究对象。根据弧齿锥齿轮切削加工近年来的研究成果,分析了硬齿面弧齿锥齿轮精加工方面已经取得的进展,对弧齿锥齿轮硬齿面精加工方法进行了综述,对我国弧齿锥齿轮硬齿面刮削加工中应注意的问题进行了阐述,结合运用刮削技术进行硬齿面加工的实例,对弧齿锥齿轮硬齿面刮削过程中加工工艺的制定、刮削余量的控制、机床的选定、基准的加工等方面进行了详细分析,并对今后刮削技术在刀具材料的优化、刀盘造型的设计、数控机床的应用等方面的研究进行了展望,展现了硬齿面刮削加工技术在弧齿锥齿轮精加工中应用的广阔前景,以便为后来的齿轮工作者进行弧齿锥齿轮硬齿面刮削技术的研究提供思路。     

基于SolidWorks直齿圆锥齿轮参数化设计及有限元分析

论述利用三维软件SolidWorks进行直齿圆锥齿轮参数化建模的具体方法,用该方法开发出直齿圆锥齿轮参数化程序;通过运行程序生成直齿圆锥齿轮三维模型,对模型在载荷作用下的应力状态应用COSMOS/Works做了有限元仿真分析,整个研究过程对齿轮模型库开发、改进和优化齿轮设计参数等都有一定参考价值,同时为综合利用三维软件的各种功能提供借鉴。     

等基圆锥齿轮的齿面建模与加工仿真

为了实现基于UG的等基圆齿面的快速自动编程及数控加工,以等基圆锥齿轮理论为基础,结合空间啮合原理,建立了等基圆齿锥齿轮的加工坐标系,根据各坐标系之间的转换矩阵,建立了等基圆齿锥齿轮的齿面方程,通过计算及离散点提取,在UG软件中对等基圆齿面进行建模。将建立好的齿轮模型导入UG软件,利用软件的CAM模块,对等基圆锥齿轮进行基于球头铣刀的数控加工自动编程,生成数控代码。将建立好的待精加工齿轮模型、数控代码一并导入VERICUT软件,利用VERICUT软件进行齿面精加工仿真,并利用VERICUT软件的曲面虚拟检查功能,对理论齿面与仿真加工所得齿面进行对比,验证了齿面建模、数控加工方法的正确性及其可行性。     

球面渐开线弧齿锥齿轮参数化建模

基于球面渐开线形成原理,推导出了球面渐开线的参数化方程。根据纵向齿形是弧齿锥齿轮的齿面与节锥交线的性质,建立了齿向曲线参数化方程。齿根曲线和齿顶曲线分别是齿根圆弧和齿顶圆弧,由此分别建立了齿根参数化曲线和齿顶参数化曲线方程。齿面和齿根的过渡圆角部分,通过倒角圆方法进行优化处理。针对弧齿锥齿轮轮齿端面特征,给出了精确划分轮齿有限元网格的方法。对某弧齿锥齿轮副,在MATLAB环境下获得了含齿根过渡曲面的精确轮齿有限元模型,为齿轮啮合的应力分析和修形提供了精确的数字模型。     

平顶齿轮原理切制弧齿锥齿轮接触斑点分析

本文分析了用平顶齿轮原理切制弧齿锥齿轮时，对齿轮啮合质量有着直接影响的齿面接触斑点误差产生的原因，并提出了修正方法，以利于弧齿锥齿轮的设计计算。     

滚切加工法及中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响

采用滚切法加工出的圆弧齿轮虽能保证定传动比传动且啮合点不会在齿高方向移动,但啮合点处的压力角会发生变化.现有文献研究中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响时都是以圆弧齿廓为基础的,这种研究结果并不适用于滚切加工后的圆弧齿轮.本文利用滚切加工后的凸凹两圆弧齿轮齿面方程,对滚切加工法及中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响做了较为详尽的分析.     

弧齿锥齿轮齿面淬火的轨迹规划研究

多工序复合加工制造技术是提高齿轮加工精度的有效技术方法。为了实现弧齿锥齿轮在一次装夹中完成铣削、热处理、磨削及精度检测的复合加工制造,对直径2 500 mm的大型弧齿锥齿轮的热处理技术进行了研究。根据机床结构特点和热处理工艺分析,确定采用激光表面淬火对弧齿锥齿轮进行表面热处理;区别于直齿轮齿面激光淬火的单一淬火扫描路径,提出了一种适用于大型弧齿锥齿轮齿面激光表面淬火路径规划的方法,应用此方法计算出齿轮淬火扫描路径并进行仿真试验,结果验证了该方法的可行性,可应用于弧齿锥齿轮表面激光淬火的生产实践中。