非圆齿轮三维造型设计系统的开发

基于非圆形节曲线的非圆齿轮设计和计算要比圆齿轮复杂得多。由于非圆齿轮各轮齿的形状不尽相同,因此无法使用阵列、镜像等方法进行建模。目前的三维机械CAD软件还不能直接进行非圆齿轮实体建模。文章利用Visual Basic语言对三维软件SolidEdge进行二次开发,实现了齿轮的根切校验、凸性校验、压力角计算等功能,建立了非圆齿轮的三维建模系统,为非圆齿轮三维建模参数化设计提供了一种方法。生成的齿轮三维实体可用于装配设计、运动仿真及计算机辅助教学中。     

SolidWorks中的非圆齿轮实体建模方法研究

非圆齿轮因其节曲线为非圆形,目前的三维CAD软件还无法直接进行实体建模.研究了非圆齿轮轮齿设计方法及计算方程,采用Visual Basic语言进行SolidWorks二次开发,论述了系统开发的具体过程.以常用的椭圆齿轮为例实现了参数化实体建模.     

三维环境下高阶椭圆齿轮副的运动仿真

依据非圆齿轮传动特性,确定啮合齿轮在非圆节曲线上的位置及传动关系式,给出了非圆齿轮三维建模设计方法。利用Visual Basic语言对三维软件Solid Edge进行二次开发,实现了三维环境下椭圆齿轮参数化设计及运动仿真,能直观的观察到齿轮副的啮合状况。系统运行效果良好,为非圆齿轮传动三维设计提供了一种方法。     

使用CAXA与Pro/E的渐开线椭圆齿轮三维建模与运动仿真

根据椭圆齿轮传动理论,分析了轮齿在节曲线上分布的特点,依据齿形折算法原理,以一个实例阐述了联合应用CAXA与Pro/E对椭圆齿轮进行三维实体建模.在此基础上构建了椭圆齿轮副运动仿真模型,实现了椭圆齿轮三维传动仿真,为进一步建立高速插秧机行星椭圆轮系分插机构仿真模型奠定了基础.     

基于弹性转角分离的非圆齿轮扭振模型及其动态特性

随着非圆齿轮向高速重载应用领域的扩展,其动力学问题日益凸显,针对非圆齿轮的非线性转角关系,提出基于弹性转角分离的动力学建模方法。首先根据非圆齿轮传动特征,分析其内部激励产生机理并给出非圆齿轮自身特有激励的计算方法;以非圆齿轮弹性转角为自变量,考虑时变刚度,阻尼,误差及非圆齿轮特有的非线性激励,根据集中参数理论建立了非圆齿轮的扭振模型;最后以椭圆齿轮为例,应用高精度Rounge-Kutta法,定量地研究了不同工作条件下,不同激励对振动响应的影响规律。研究成果对于认识和改善非圆齿轮复杂的动态性能具有重要的理论意义和实用价值。     

基于Pro/E的无渐开线方程齿轮参数化建模

为了避免繁琐的渐开线方程的建立,并且能精确地得到齿轮齿根部分的非渐开线齿廓曲线即齿根过渡曲线而不只是作近似处理,同时能有效地模拟齿轮轮廓的加工过程,使齿轮参数化建模更方便、精度更高,根据范成法加工齿轮原理,通过齿条刀具模拟加工齿轮过程,并对齿条齿轮啮合系统进行参数化定义和设置,结合Pro/E中的运动仿真模块,使其齿条刀具上的各结点在运动仿真中生成运动轨迹,并作轨迹曲线的修改,从而获得精确的齿轮渐开线,进而完成齿轮的参数化三维模型的建立.此方法有效地模拟齿轮轮廓的加工过程,实现了齿轮齿廓精确绘制,脱离了繁琐的渐开线参数方程和程序语言的束缚,在齿轮参数化三维设计中新颖实用,通俗易懂.     

基于Pro/E的蜗杆-齿轮减速器三维模型构建及运动仿真

以蜗杆-齿轮两级减速器为例,运用Pro／E参数化建模和3DSMAX动画仿真相结合的设计方案,实现了减速器所有零件的三维模型和虚拟装配;然后经过文件格式转换,在3DSMAX软件中完成对减速器系统的运动仿真,探索出了一套基于Pro／E的多级齿轮减速器快速高效的设计方法．     

混合齿轮行星系分插机构的设计与仿真

将偏心齿轮-非圆齿轮行星系应用于插秧机分插机构中,研制出混合齿轮行星系分插机构.建立偏心齿轮与非圆齿轮的节曲线数学模型,获取齿轮节曲线方程,并结合KISSSOFT和MATLAB软件对非圆齿轮进行设计.建立分插机构运动数学模型,利用MATLAB开发优化辅助软件,对分插机构的参数进行优化.完成了分插机构的三维CAD设计,并在ADAMS中对分插机构进行了运动学虚拟仿真,获取了秧针尖点的静态轨迹和动态轨迹,将其与理论分析得到的轨迹曲线进行对比,验证了混合齿轮行星系应用于插秧机分插机构上的可行性.     

环面蜗杆类零件虚拟设计研究

针对环面蜗杆类零件齿面形成的特点,提出了一种进行虚拟设计,生成空间三维图形的简洁方法——参教化“虚拟加工”实体建模。基于AutocAD软件平台,应用LISP语言开发设计程序,并以环面蜗杆和弧面分度凸轮为例进行了实例计算。在此基础上,进一步研究了该类零件二维工程视图和各种断面图形的提取方法。文中提出的参数化实体建模方法,对深入研究一般复杂曲面的实体生成问题具有指导意义。     

基于Pro/E的齿轮三维参数化建模设计的研究

研究利用Pro/E自带的Pro/TOOLKIT二次开发工具包和VC++6.0开发环境进行二次开发的方法,重点解决基于约束关系的三维齿轮实体参数化设计和驱动机理。通过在应用程序界面修改主驱动参数及局部驱动参数,可以得到标准渐开线齿轮,从而满足设计要求。并以直齿圆柱齿轮为例,阐述基于VC++的Pro/E二次开发实现直齿圆柱齿轮三维参数化建模设计的过程。     

非圆齿轮的应用与动力学分析

目的为了验证某自动包装机传动系统的动态特性,结合某自动包装机的特定需求,文中设计一种新型的非圆齿轮系统,并对其进行动力学特性研究。方法首先介绍非圆齿轮的特点,建立非圆齿轮的数学模型,并进行推导和分析,得到其动力学方程;然后利用UG软件建立非圆齿轮的三维模型,运用Adams开展动力学仿真研究,并对比在相同中心距下非圆齿轮和圆形齿轮的动力学特性。结果新设计的这种非圆齿轮比圆形齿轮的啮合力大500 N左右,主动齿轮的加速度是其10倍左右。结论通过对比非圆齿轮和传统齿轮发现,非圆齿轮具有变传动比、传动装置空间布局灵活等优点,由于非圆齿轮无法制成斜齿,故传动性能要略低于圆形齿轮。     

低脉动椭圆齿轮泵的多参变扭振模型及动态特性

新型椭圆齿轮泵具有低脉动、大排量的性能优势,在流体输送领域具有广阔的应用前景,针对泵的两级非圆齿轮传动机构,研究多参变激励下泵的动态特性。分析了椭圆齿轮泵的流量脉动组成,针对由非圆形转子引起的主脉动,提出了基于非圆齿轮变速驱动的平抑方法;讨论了非圆齿轮时变瞬心激励机理,建立了两级非圆齿轮传动机构的动力学模型;通过龙格-库塔法,定量地研究了在时变瞬心和刚度复合激励下泵传动机构的扭振特性,结果表明:椭圆齿轮泵传动机构产生复杂的多频响应,随偏心率,转速和泵出口压力的增加,转子上瞬心和刚度引起的振动发生不同的变化,最终导致两转子的振动加剧。     

一种傅里叶非圆齿轮驱动的横封机构设计

目的设计一种符合块状包装物横封要求的横封机构,以更好满足横封的工艺要求。方法在分析块状物体横封工艺过程基础上建立傅里叶非圆齿轮数学模型,根据工艺要求建立目标函数以及横封机构参数优化模型,并通过实例进行验证。结果通过实例计算可知,优化设计得到的傅里叶非圆齿轮能更好满足设计要求,比原有传统偏心圆具有更高的灵活性。结论采用更加灵活的傅里叶非圆齿轮副驱动横封机构对横封机构参数进行优化设计,能够更好地满足块状物体横封工艺要求。     

新型糖果包装机推糖机构设计

目的设计一种新型糖果包装机的推糖机构,更好地满足糖果包装过程中的工艺要求。方法采用傅里叶非圆齿轮周转轮系实现糖果包装机推糖机构的工作轨迹,并建立傅里叶非圆齿周转轮系推糖机构的数学模型;根据糖果包装过程中具体的推糖工艺要求,采用Matlab语言编写该机构的辅助设计软件,并通过该软件选取满足要求的机构参数。结果通过实例计算可知,傅里叶非圆齿轮周转轮系能够实现推糖机构的工作轨迹,具有直线推糖行程长度136.8 mm,且推杆在行程最左段能快速地退出。结论傅里叶非圆齿轮周转轮系能够很好地实现推糖机构工作轨迹,完成糖果包装的工艺要求。     

基于OpenGL的渐开线弧齿锥齿轮三维参数化建模

 通过对渐开线弧齿锥齿轮研究,以齿廓啮合定律为出发点,提出一种与加工方法无关的弧齿锥齿轮的精确建模方法.以此理论为依据,开发了一种基于OpenGL图形内核,集几何设计﹑动态仿真和力学计算于一体的弧齿锥齿轮专用建模软件,通过便捷的参数输入,自动完成渐开线弧齿锥齿轮的三维实体造型.且在建模过程中直接利用方程建立球面渐开线,从而保证了齿形的准确性,为后续直齿锥齿轮的有限元力学计算提供了精确的模型.     

平面二包环面蜗杆参数化精准建模研究

平面二包环面蜗杆具有许多优点,实体建模有助于其设计与分析.通过分析齿轮啮合原理,推导出平面二包环面蜗杆齿面方程及平面方程.利用微增量原理,求出蜗杆的交线方程.利用VB,Matlab和Solidworks软件结合所推导公式进行联合编程开发,建立了平面二包环面蜗杆的实体参数化建模系统.同时推导误差解析法计算公式,对软件建模实例进行误差分析,结果证明该建模方法是有效、可行的.该方法使得平面二包环面蜗杆复杂的建模过程简单化,提高了设计效率,有利于平面二包环面蜗杆的推广使用.     

电驱动动力总成噪声识别与优化

纯电动汽车的动力总成与传统汽车存在着明显区别,其噪声源也有较大差异。以新型"低速重载"电驱动动力总成为研究对象,研究其在加速与匀速运行状态下的噪声情况,运用单体声功率及频谱分析的方法识别出变速器齿轮产生的啮合噪声是电驱动动力总成系统噪声产生的主要原因。然后采用参数化建模方法建立齿轮传动系统模型,通过齿轮微观修形和传递误差计算的方法对噪声贡献量大的啮合齿轮进行优化设计,从而改善电驱动动力总成系统的声学环境,为改进低噪声的动力总成设计提供理论依据。     

渗碳圆柱齿轮淬火过程的数值模拟

该文基于热传学基本原理和热弹塑性理论,采用有限元方法,利用20CrMnTi钢的圆棒实验数据对渗碳齿轮的淬火冷却过程进行了数值模拟。为了模拟不同渗碳层厚度对残余应力的形成和分布的影响,编制了圆柱直齿轮模型以及渗碳层模型的创建,各种材料参数的输入,模型网格的划分,以及温度场和应力场求解整个过程的应用程序。通过调节参数,可以修改齿轮几何尺寸、渗碳层厚度等,可实现模拟渗碳齿轮淬火过程的参数化分析。根据数值分析结果,讨论了残余应力场对齿轮疲劳破坏的影响。