直线共轭内啮合齿轮副啮合特性分析

对直线共轭内啮合齿轮副的啮合特性进行了全面分析 ,包括共轭齿形的求解、啮合过程分析和重合度计算及齿轮参数对重合度的影响等内容。     

直线共轭内啮合齿轮传动重合度的计算分析

文章根据齿轮啮合基本原理,以齿轮传动重合度计算理论为基础,推导出直线共轭内啮合齿轮传动重合度计算公式,并分析研究影响直线共轭内啮合齿轮传动重合度的主要因素及其与重合度的关系,对直线共轭内啮合齿轮泵的设计理论及应用有一定的指导意义。     

直线-圆弧齿廓内齿轮副啮合效率分析

经过齿形优化,用圆弧齿廓替代与直线齿廓内齿轮啮合的共轭外齿轮齿廓,利于解决内外齿轮硬齿面加工问题.就其啮合性能,提出了直线-圆弧齿廓内齿轮副啮合性能之一的重合度和啮合效率的计算公式,并进行了算例比较.结果表明,直线-圆弧齿廓内齿轮副的重合度小于同模数同齿数的渐开线齿廓内齿轮副;在仅探讨几何参数和啮合参数影响的情况下,直线-圆弧齿廓内齿轮副的啮合效率明显高于渐开线齿廓内齿轮副.     

渐开线弧齿圆柱齿轮及其啮合特性

阐明了渐开线弧齿圆柱齿轮的主要几何参数，利用微分几何理论推导出渐开线弧齿圆柱齿轮的齿面方程、共轭齿面方程以及齿轮副的啮合线、齿面接触线表达式，并通过计算机编程对弧齿圆柱齿轮的齿面、共轭齿面、啮合线及齿面接触线实现图形绘制，直观地揭示了弧齿圆柱齿轮在传动过程中的啮合特性。渐开线弧齿圆柱齿轮具有较长的齿面接触线和较大的啮合重合度，齿轮副啮合平稳性好。     

直线共轭内啮合齿轮传动的齿形参数研究

针对直线共轭内啮合齿轮副的特性,参照渐开线齿轮传动定义了直线齿廓外齿轮的基本参数,讨论了齿顶半角、压力角和最小齿数的关系,分析了直线齿廓上的压力角随齿高的变化规律,提出了直线共轭变位传动的概念。在此基础上,对齿廓上的啮合极限点进行了研究,计算了直线齿廓上可以参与啮合的线段长度。通过研究齿廓线段与对应啮合转角之间的关系,推导了重合度计算公式,保证在齿形参数设计时满足连续传动的要求。最后通过内啮合齿轮泵的工程实例,验证了直线共轭内啮合传动的齿形参数设计方法和齿轮副的啮合传动性能。     

直线共轭内啮合齿轮副啮合强度分析

对直线共轭内啮合齿轮泵的齿轮、齿圈进行了静力分析。考虑油压对轮齿的影响,分析啮合过程中的力和力矩,利用赫兹公式计算出接触应力,并与有限元法计算的接触应力比较,结果显示两者的计算结果基本一致。结合理论公式与有限元软件,分别对直线共轭内啮合齿轮副啮合强度进行分析,对内啮合齿轮泵的研究有一定的参考价值。     

修形直齿轮的啮合干涉与啮合间隙

修形直齿轮因误差因素在齿对的啮入和啮出位置会出现啮合干涉或啮合间隙。本文利用齿对的啮合变形与齿廓法向修形量、齿廓误差的关系,推导了啮合齿对在啮合线的啮入和啮出位置所存在的几何干涉或啮合间隙,得到了啮合重合度小于2和3的齿轮副啮合齿对的最大干涉量或间隙量的计算表达式,为分析修形直齿轮的啮合状态和修正齿轮修形参数奠定了基础。     

斜齿圆柱齿轮啮合刚度波动的变化规律研究

运用有限元方法计算了不同参数斜齿轮副的啮合刚度及其波动值,总结了啮合刚度波动的变化规律。计算与分析结果表明,当齿轮参数改变时,重合度是影响啮合刚度波动大小的主要因素。当端面重合度或轴向重合度为整数时,接触线长度在啮合过程中保持不变,同时啮合刚度波动会出现极小值。该结论可以用来指导齿轮传动参数的优化选取。     

大模数大直径内啮合齿轮精确成形方法的研究

大模数大直径内啮合齿轮的加工，目前在国内是一个急待解决的难题。为了解决这个难题，本文对大模数大直径内啮合齿轮精确成形方法进行研究。首先对内齿轮的一种齿形进行啮合理论分析，同时根据共轭原理求出与其相啮合的外齿轮齿形，并且将求出的外齿轮齿形与渐开线齿形进行比较，然后对该内啮合传动进行啮合性能分析及干涉校核。通过分析计算及实验，结果表明，大模数大直径内啮合齿轮的这种精确成形方法比其它方法要好。     

载荷与齿轮啮合刚度、重合度的关系研究

提出基于有限元方法的受载齿轮啮合刚度计算方法,数值对比提出的齿轮啮合刚度计算方法与ISO6336-1:2006标准中的啮合刚度计算方法,验证所给啮合刚度计算方法的正确性及准确性。给出确定重合度与传递载荷之间定量关系的计算方法,基于圆柱齿轮的数值计算结果表明,齿轮的啮合刚度以及重合度与齿轮所承受载荷有着相应的映射关系。     

共轭齿面鼓形齿联轴器啮合重合度分析

建立了共轭齿面鼓形齿联轴器内外齿轮齿面的几何数学模型,分析了啮合过程中的接触状况,推导出了重合度计算公式,计算分析了重合度与若干参数间的关系。     

四圆弧齿轮的啮合特性

根据四圆弧齿轮基本齿廓,推导出了四圆弧齿轮同一齿上同时啮合的4个啮合点之间的轴向距离。并根据圆弧齿轮齿面接触点的运动规律推导出了多点啮合系数、多对齿啮合系数的计算公式及合理齿宽的选择。制订出了相应的计算表格,为计算四圆弧齿轮的重合度带来了方便。     

精密伺服机构微型齿轮啮合刚度的有限元辨识

基于微型齿轮重合度大的特点,首先利用齿轮啮合刚度、轮体刚度以及轮齿刚度间的串联关系,建立单齿啮合的有限元模型,计算出单齿啮合时齿轮的啮合刚度以及主、从动轮轮体刚度和轮齿刚度;再引入重合度的影响系数,得到微型齿轮的平均啮合刚度;进一步分析齿轮平均啮合刚度在中心距误差范围内的变化规律,发现当中心距从标准中心距处开始逐步减小时,齿轮平均啮合刚度缓慢增加;当中心距从标准中心距处开始逐步增大时,齿轮平均啮合刚度显著减小。     

非对称齿轮啮合刚度精确求解及齿廓参数分析

非对称齿轮是一种轮齿两侧采用不同压力角的新型渐开线齿轮,其齿廓参数对齿轮齿廓形状、运动特性、承载能力、传动效率和动力学特性等有至关重要的影响。基于齿轮啮合原理,运用李特文矢量法,根据加工刀具齿廓参数方程推导了非对称齿轮全齿廓方程;应用材料力学理论,建立非对称齿轮时变啮合刚度的数值求解模型,并通过有限元方法验证了该模型的有效性。基于所建立数值分析模型进行算例研究,总结了刀具圆角、压力角和变位系数对齿轮啮合刚度和重合度的影响规律。结果表明,随着轮齿工作侧压力角的增大,齿轮齿根厚度增加,单齿对的啮合刚度加大,齿轮的承载能力得到有效提高。加工工作侧轮齿齿廓刀具圆角的增大,也有利于提高齿轮的啮合刚度;同时,工作侧齿廓压力角的增大会使齿轮的齿顶厚度降低、啮合重合度减小,会导致齿轮的齿顶强度和冲击韧性降低。非对称齿轮齿廓设计时,应根据实际工况合理设置压力角参数。     

点线啮合齿轮与渐开线齿轮啮合特性对比分析

以点线啮合齿轮副与渐开线齿轮副为研究对象,建立两种啮合齿轮的仿真模型,综合对比分析了点线啮合齿轮与渐开线齿轮在啮合传动误差、齿面载荷分布、齿面滑动速度分布、齿面接触应力分布、齿根弯曲应力分布、啮合接触迹线分析等方面的啮合特性。分析得知,点线啮合齿轮在上述啮合特性方面明显优于渐开线啮合齿轮。研究为全面理解点线啮合齿轮的传动特性提供了理论依据,对其推广应用具有一定参考价值。     

内啮合高阶椭圆斜齿轮副设计方法及实例应用

为促进内啮合高阶椭圆斜齿轮副推广应用,根据最大最小传动比的设计要求,研究内啮合高阶椭圆斜齿轮的实用设计方法,建立了从动轮节曲线数学模型;提供了内啮合齿轮副压力角和重合度校验方法;最后,提供了一内啮合齿轮变速传动机构的设计实例,设计结果表明:所述方法能够正确设计内啮合高阶椭圆斜齿轮副,实现周期性变传动比传动;主动轮压力角及啮合重合度校验合格,齿轮副能够正确啮合。     

斜齿轮啮合刚度改进算法及其影响因素分析

在势能法的基础上，提出了一种斜齿轮啮合刚度修正算法。该方法考虑了齿轮真实加工时产生的齿根过渡曲线，齿根过渡曲线是刀具展成运动时齿顶尖角所形成的轨迹线，且齿根过渡曲线与渐开线的交点为渐开线的起始点。在刚度计算时，齿根到渐开线起始点用齿根过渡曲线方程来计算，渐开线起始点到齿顶用渐开线方程来计算，运用该方法计算的啮合刚度与实际更加接近。通过与有限元法的对比，验证了该修正算法的准确性，提升了斜齿轮啮合刚度的计算精度。基于该方法，分析了渐开线形状、啮合位置以及重合度对斜齿轮啮合刚度以及传递误差的影响。结果表明，当压力角增大时，渐开线曲率半径会变大，从而提高了齿轮的端面刚度；同时，端面重合度会先增大后减小，在端面刚度与端面重合度的综合影响下，平均啮合刚度与端面重合度变化趋势相同；当啮合位置更靠近节点时，啮合刚度会提高；增加重合度会使平均刚度增加，并使传递误差峰峰值趋势整体下降；但当重合度接近0.5的奇数倍时，传递误差峰峰值会出现极大值。     

考虑平移自由度的齿轮时变啮合刚度计算与分析

齿轮啮合过程中,其啮合刚度会受其相对位移的影响。基于势能法,针对理想渐开线直齿圆柱齿轮,通过考虑平移自由度对齿轮啮合中角度的影响,将平移自由度引入齿轮时变啮合刚度的计算中,提出一种考虑齿轮两个方向平移自由度的时变啮合刚度计算方法。分析齿轮时变啮合刚度最大值、平均值和重合度受齿轮相对位移方向、大小的影响。结果表明,时变啮合刚度对齿轮沿啮合线垂直方向的相对平移最为敏感,对齿轮沿啮合线方向的相对平移最不敏感;在啮合线垂直方向,齿轮在相对平移0. 1 mm的情况下,引起啮合刚度平均值变动0. 93%。     

基于积分温度法的点线啮合齿轮热胶合计算研究

参照渐开线圆柱齿轮热胶合计算方法,在平均磨擦因数中相对曲率半径计算中,根据点线啮合齿轮啮合过程中两种节点位置及受载情况,提出了相对曲率半径计算公式.根据点线啮合齿轮的载荷分配情况,推算了节点前后啮合状态和接近节点啮合状态的重合度计算公式.提出了啮入系数中的点线啮合齿轮齿顶圆直径计算公式.     

齿轮变位对啮合刚度影响的数值仿真

为探究齿轮变位对啮合刚度的影响,采用两种不同方法计算齿轮啮合刚度:一是运用Pro/E二次开发对齿轮进行参数化建模,并将齿轮模型导入Abaqus软件进行有限元仿真计算,根据计算结果得出不同变位系数齿轮的时变啮合刚度曲线;二是基于能量法的解析法计算得出时变啮合刚度曲线。结果表明,在一定范围内,齿轮啮合的重合度随齿轮变位系数的增大而减小,齿轮的平均啮合刚度随齿轮变位系数的增大而减小。