基于诱导法曲率的非对称弧齿锥齿轮多目标优化

为提高非对称弧齿锥齿轮的设计效率及质量,依据微分几何、弹性流体动力润滑理论、弧齿锥齿轮设计理论与方法及可靠性设计理论,建立以齿间最小油膜厚度、可靠性及大小齿轮等强度原则为约束,以齿面诱导法曲率主值最小和锥齿轮传动总体积最小为目标函数的约束多目标优化设计数学模型;借助于粒子群多目标优化算法,利用Matlab编制优化程序,通过范例进行优化设计。根据齿轮啮合原理和现代磨擦学原理分析诱导法曲率主值对齿面接触强度和抗胶合承载能力的影响。研究结果表明,利用粒子群多目标优化算法和得到的设计参数,能有效地提高弧齿锥齿轮传动系统的承载能力,保证传动系统的可靠度,明显降低重量和体积,获得性价比较佳的弧齿锥齿轮传动产品。     

基于Matlab的弧齿锥齿轮传动的优化设计

建立了以弧齿锥齿轮的体积最小和纵向重合度最大为目标的优化设计数学模型,简述了利用Matlab优化工具箱对模型进行求解的方法,给出了对弧齿锥齿轮进行优化的实例。     

弧齿锥齿轮优化设计的数学模型

针对弧齿锥齿轮在设计中计算量较为复杂且又容易出错的问题,介绍了如何建立弧齿锥齿轮优化设计的数学模型,用以提高弧齿锥齿轮减速器的设计效率.     

全自动铆接/卷绕联体机导针上料机构齿轮的优化设计

导针上料机构中的齿轮是影响铝电解电容器生产质量的关键零件。以齿轮的模数、齿数、齿宽等基本参数为设计变量,根据齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、模数、中心矩等约束条件,按照齿轮体积最小和齿轮重合度最大为优化目标,利用多目标优化设计数学模型对其优化设计。齿轮优化后,机构工作平稳性得到提高,加工出的铝电解电容质量得到明显改善。     

弧齿锥齿轮传动的多目标优化设计

本文通过对影响弧齿锥齿轮传动设计的最小体积原则、接触强度计算的许用传递功率最大原则、弯曲强度计算的许用 传递功率最大原则等因素的分析,提出弧齿锥齿轮传动优化设计的数学模型及其求解方法。     

浅析高温气冷堆控制棒驱动机构主减速器锥齿轮优化

高温气冷堆控制棒驱动机构主减速器是控制棒驱动机构的重要组成部分之一,属于反应堆一回路压力边界内的运动部件;适当改变齿轮变位系数(径向和切向),可以提高齿轮齿根抗弯疲劳强度和齿面接触疲劳强度。因此,本文以控制棒驱动机构主减速器锥齿轮为基础,通过改变锥齿轮变位系数,分析齿轮齿根弯曲应力和齿面接触应力值及最小安全系数,找出最佳变位系数,从而对主减速器锥齿轮进行优化设计。     

弧齿锥齿轮协同设计系统建模的研究与实现

针对弧齿锥齿轮及网络化协同设计与制造领域的先进思想与方法,构建了基于Web Services的弧齿锥齿轮齿面协同设计系统的基本模型。首先,以弧齿锥齿轮中主流的仿真加工建模为手段设计了通用的弧齿锥齿轮齿面设计的全生命周期流程。然后,基于该流程提出了实现协同的多种关键技术,如协同仿真技术、优化设计技术和相关的支撑系统如信息集成系统、设计监控系统、零件库系统。最后,搭建了弧齿锥齿轮齿面协同设计系统集成平台的基本框架,以此实现高效、高精度、高柔性化的弧齿锥齿轮的协同设计。     

考虑可靠度约束的弧齿锥齿轮参数优化

在弧齿锥齿轮传动普通优化的基础上，将锥齿轮的强度应力作为随机变量处理，建立了弧齿锥齿轮传动的优化设计数学模型，并对实例进行了计算。最后将计算结果应用于弧齿锥齿轮传动的设计中，取得了较好的效果，验证了本方法的正确可行性。     

弧齿锥齿轮啮合过程动态应力分析

介绍了利用ANSYS对弧齿锥齿轮进行瞬态啮合的前置处理、划分网格、使加约束的方法。基于目前弧齿锥齿轮的应力分析研究现状。对齿面啮合质量进行了齿面接触分析(TCA),并且利用在CAE方面有很强能的ANSYS软件对弧齿锥齿轮进行啮合状态下的动态仿真[5-7],得到较为准确的齿面接触应力和齿根弯曲应力。建立了弧齿锥齿轮三维有限元非线性接触模型,对弧齿锥齿轮在一定的转速和负载转矩下进行了动态啮合仿真,得到了一个啮合周期下的齿轮齿面接触应力和齿根弯曲应力的变化规律。进行了轮齿加载接触分析(LTCA),得到了轮齿啮合传动中的齿面接触应力、弯曲应力变化过程。该方法可以进一步为弧齿锥齿轮强度分析和疲劳寿命计算提供理论依据。     

弧齿锥齿轮的轮坯设计

根据格里森制弧齿锥齿轮齿根倾斜的原理,本文论述了齿轮轮坯的设计方法和步骤,并以某轮式车辆三桥传动箱中的一对弧齿锥齿轮的实际制造为例,得出该设计方法能够满足使用要求,并在很大程度上提高了生产效率的结论.     

ZL50装载机螺旋锥齿轮断齿原因分析及优化

20CrMnTi合金渗碳钢作为ZL50装载机驱动桥螺旋锥齿轮的主要材料,通过考察螺旋锥齿轮的设计参数、产品技术要求、热处理工艺以及1000 h的满负荷试验,分析螺旋锥齿轮断齿原因和明确了齿轮断齿因素。结果表明:齿轮氧含量超标、心部硬度和有效硬化层深度偏低是螺旋锥齿轮断齿的主要因素;增大齿轮齿根圆角半径和轮齿压力角,可提高齿轮齿根弯曲强度;齿轮表面采用强力喷丸处理可增加齿轮表面的接触应力,从而进一步提高齿轮的使用寿命。     

高齿弧齿锥齿轮的承载啮合仿真和动态性能试验

研究了高齿弧齿锥齿轮和普通弧齿锥齿轮的加载接触过程，对比了二者在载荷作用下的齿面载荷分布、齿面加载接触印痕和承载传动误差，计算了齿根弯曲应力。在台架试验台上测定了高齿弧齿锥齿轮和普通弧齿锥齿轮的噪声和振动量，实验证明高齿弧齿锥齿轮齿面载荷分布合理，弯曲应力较小，具有较低的噪声和较好的动态特性。     

螺旋锥齿轮参数化精确建模

以齿轮啮合原理为基础,阐述了球面渐开线螺旋锥齿轮齿廓的形成机理,建立了螺旋锥齿轮齿面点坐标参数方程,构建了格里森制螺旋锥齿轮数学模型.利用基于Pro/E参数化建模方法,创建了螺旋锥齿轮单齿齿形,用阵列操作,建立了完整的螺旋锥齿轮三维实体造型,并通过运动仿真验证了该建模的精确性,为螺旋锥齿轮设计与制造研究提供了一种参数化设计方法.     

基于摆线的螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧研究

在齿轮基本尺寸不变的情况下提高齿轮的强度一直是一个很重要的研究方向。为此,针对螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧研究与定义的不明确与复杂性,提出了一种螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧的精确画法。此方法通过研究螺旋锥齿轮大端面当量齿轮的齿廓曲线,对齿根过渡圆弧曲线进行改进,提出了基于摆线的齿根过渡圆弧设计方法。     

Research on global form deviations for spiral bevel gear based on latticed measurement

In order to improve the machining accuracy of spiral bevel gear,difference surface was adopted to characterize its global form deviations quantifiably and correct its deviations.The theoretical tooth s...     

Mathematical model and manufacture programming of loxodromic-type normal circular-arc spiral bevel gear

In this paper, loxodromic-type normal circular-arc spiral bevel gear is proposed as a novel application of the circular-arc tooth profile at the gear transmission with intersecting axes. Based on the principle of molding-surface conjugation, the study develops a mathematical model for the tooth alignment curve and the computational flow at the design stage to enable the generation of the tooth surface. Machining of the tooth surface is then carried out to determine the interference-free tool path of the numerical control (NC). Moreover, a pair of loxodromic-type normal circular-arc spiral bevel gears is manufactured on computer numerical control (CNC) machine tools. The proposed theory and method are experimentally investigated, and the obtained results primarily reflect the superior performance of the proposed novel gear.     

钢丝绳牵引皮带机差动器模糊可靠性优化设计

以装载机差速器的锥齿轮端面模数、锥齿轮齿数、齿宽系数为设计变量,以差速器体积最小为目标函数,考虑锥齿轮弯曲强度可靠度、孔径条件、装配条件、边界条件,基于模糊设计理论、可靠性设计理论,对差速器进行优化设计.     

基于螺旋非圆齿轮变速装置设计研究

为增加变速器带载换挡能力,解决摩擦片发热烧毁等问题,提出利用非圆齿轮传动替代摩擦传动换挡结构;研究渐开线变厚齿面形成原理,通过增加共轭齿条周向纯滚动和轴向运动约束条件,建立螺旋非圆齿面包络加工数学模型,描述共轭齿条各段齿面失径,推导螺旋非圆齿面方程;利用数值计算实例验证了数学模型的正确性,分析非圆齿的几何特征与轴向移动速度之间的关系,说明共轭齿面仍为线接触;通过对锥齿轮组进行详细设计与动力学仿真,结果显示角速度输出曲线较为平稳,仍存在一定轻微冲击;搭建基于机电检测方案的锥齿轮组自动变速装置试验平台,实现了档位自动变换功能,进一步验证了螺旋非圆齿轮基本啮合原理且锥齿轮组改造设计方案具备一定的可行性。     

装载机差速器的模糊可靠性优化设计

以装载机差速器的锥齿轮端面模数、锥齿轮齿数、齿宽系数为设计变量,以差速器体积最小为目标函数,考虑锥齿轮弯曲强度可靠度、孔径条件、装配条件、边界条件,基于模糊设计理论、可靠性设计理论,对差速器进行了优化设计。     

基于Pro/E的弧齿锥齿轮参数化建模和仿真

根据弧齿锥齿轮加工原理,计算推导出弧齿锥齿轮节线方程,以节线方程曲线为齿向轨迹,从而保证齿宽方向齿形的准确性;在Pro/E环境下,介绍弧齿锥齿轮的参数化建模方法、装配、运动分析以及全局干涉检测等步骤,提高不同参数弧齿锥齿轮的三维建模效率,为数控加工中心加工弧齿锥齿轮提供准确的三维模型。