渐开线齿轮滚齿工艺性分析

要提高变速器齿轮传动的平稳性,降低传递误差,对于齿轮齿形的修形要求越来越高。但是,传动过程的齿轮啮合与滚齿过程的加工啮合性质存在差异,前者为平行轴传动关系,后者为交叉角的蜗轮蜗杆传动关系。而设计齿轮的齿顶和齿根存在非渐开线的齿形修缘,不同的传动关系会导致加工出来的齿形与设计目标不一致。正是基于这一点,提出设计齿轮的滚齿工艺性分析方案,以减少后期设计变更带来的开发成本浪费。     

直线—圆弧齿廓内齿轮副的齿形优化设计

圆弧齿廓外齿轮和直线齿廓内齿轮都可以通过磨削加工解决内齿轮副硬齿面的加工问题,用圆弧齿廓替代与直线齿廓内齿轮啮合的外齿轮齿廓会引起啮合传动误差,通过误差分析,提出了其误差计算公式,以该啮合传动误差为最小作为目标函数,对直线-圆弧齿廓内齿轮副齿形进行了优化设计,结果表明齿形误差仅为几微米.     

试谈滚刀是否需要对中

在滚齿加工中,判断是否需要操作工序,应以其对齿轮加工精度有无影响而定。本文论述滚刀对中在滚齿过程中对齿轮的加工精度的影响。一、由滚切原理产生的齿形误差 1.滚切齿轮相当于一对螺旋齿轮的啮合为了便于分析,习惯将滚切过程简化为滚刀的法向齿条与齿轮的平面啮合。按此啮合原理,有两条啮合线相交于节点,并以过节点和齿轮中心的连线为对称轴,因此,工件同一基圆的两侧的渐开线齿廓也是     

滚齿产生齿形不对称误差及使其减少的措施

滚齿产生齿形不对称误差及使其减少的措施黑龙江省森工管理干部学院郭维斌在滚齿机上用齿轮滚刀加工齿轮，相当于一对螺旋齿轮在啮合。因滚齿过程比较复杂，影响加工质量的因素较多，滚齿后常产生各种形式的齿形误差。滚齿时引起的齿形不对称的因素较多。诸如：滚刀刃磨后...     

齿轮热滚挤过程中滑动系数变化对齿形误差的影响

在齿轮热滚挤加工中,轮齿上的金属在强制挤压力的作用下沿齿面产生塑性流动,使齿形发生变化.若辊模设计不合理或加工方法不当,将影响工件齿轮的齿形精度,产生噪声,降低使用寿命.产生齿形误差的原因很多,本文从啮合理论的角度出发,分析双面无侧隙啮合过程中工件齿轮齿面的滑动系数变化,分别建立工件齿轮轮齿主、从动侧的滑动系数变化方程,分析其对齿形误差的影响.这对全面分析热滚挤的加工误差机理有重要的意义,并为辊模的齿形设计提供参考依据.     

直线一圆弧齿廓内齿轮副的齿形优化设计

圆弧齿廓外齿轮和直线齿廓内齿轮都可以通过磨削加工解决内齿轮副硬齿面的加工问题,用圆弧齿廓替代与直线齿廓内齿轮啮合的外齿轮齿廓会引起啮合传动误差,通过误差分析,提出了其误差计算公式,以该啮合传动误差为最小作为目标函数,对直线一圆弧齿廓内齿轮副齿形进行了优化设计,结果表明齿形误差仅为几微米。     

径向剃齿刀设计研究

剃齿是滚齿和插齿后的一种齿面精加工方法,是利用螺旋齿轮啮合原理进行加工的方法。在剃齿过程中同时产生齿向滑移和齿廓滑移,这两种滑移造成了既有切削又有挤压的综合剃齿过程。剃齿可以对齿轮的齿形、齿向进行修形,形成所需的鼓形量,达到降低噪声、提高齿轮啮合性能和传动平稳性的目的。     

滚齿直齿圆锥齿轮齿形的研究

对滚齿直齿圆锥齿轮提出了在其范成齿条的法面内,将一对滚齿直齿圆锥齿轮的啮合关系,与齿轮和范成齿条的加工啮合关系相结合的研究方法.在此基础上,利用包络法分析建立了滚齿直齿圆锥齿轮轮齿的齿面方程、滚齿直齿圆锥齿轮和范成齿条啮合的接触线方程.研制了可调倾角式滚切圆锥形齿轮加工装置.进行了直齿圆锥形齿轮滚切加工试验.结果表明加工的齿轮齿面形状与建立的齿面方程一致.     

Mn6双圆弧齿轮滚刀的设计

一、引言圆弧点啮合齿轮传动,是一种新型的齿轮传动形式。圆弧齿轮系一种非渐开线齿形的齿轮,它广泛应用于矿山、冶金、起重运输以及通用齿轮减速机。与此相应,加工圆弧齿轮的圆弧齿滚刀也得到迅速发展。本文拟就 Mn6双圆弧齿轮滚的设计程序做一粗浅     

齿轮热滚挤过程中滑动系统变化对齿形误差的影响

在齿轮热滚挤加工中，轮齿上的金属在强制挤压力的作用下沿齿面产生塑性流动，使齿形发生变化。若辊模设计不合理或加工方法不当，将影响工件齿轮的齿形精工，产生噪声，降低使用寿命。产生齿形误差的原因很多，本文从啮合理论的角度出发，分析双面无侧啮合过程中工件齿轮齿面的滑动系统变化，分别建立工件齿轮轮齿主、从动侧的滑动系数变化方程，分析其对齿形误差的影响。这对全面分析热滚挤的加工误差机理有重要的意义，并为辊模的齿形设计提供参考依据。     

滤波减速器轮齿齿形修形及分析

介绍了滤波减速器的结构及传动原理,分析了滤波减速器轮齿齿形修形的原因,同时选用适用于工业生产的修形量、修形曲线及修形长度计算方法,对样机进行了实例计算。并用ANSYS对修形前后齿轮啮合过程进行动态接触有限元分析,比较修形前后轮齿表面接触应力的变化,验证了修形效果。最后对样机进行了振动测试实验,进一步证明了轮齿齿形修形可以起到减振降噪的效果。     

Contact finite element method for dynamic meshing characteristics analysis of continuous engaged gear drives

The dynamic meshing characteristics of gear drives have been a major concern in the design of power transmission systems as they affect vibration, acoustic noise, durability and efficiency. Gaining a more comprehensive understanding of the dynamic meshing characteristics of continuous engaged gear drives is a key to the development of power transmission systems. In this paper, a dynamic contact finite element analysis method, considering the variation of the engaged teeth pairs, the loaded elastic and contact deformations, and the sliding friction, is presented for the dynamic meshing characteristics analysis of continuous and elastic engaged gear drives. Various kinds of continuous engaged gear models under low and high speed condition are simulated and compared using the presented method. The tooth profile modification was designed based on the simulation results. Moreover, the effects of the tooth profile modification, the sliding friction and the time-varying meshing stiffness upon the dynamic meshing characteristics of continuous engaged gear drives are discussed in detail. The results show that the method is not only effective in designing and evaluating the tooth profile modification, but also in studying the dynamic meshing characteristics of continuous engaged gear drives with realistic time-varying meshing stiffness and tooth sliding friction. The present method could provide an effective tool for vibration mechanism study and dynamic design of the continuous engaged gear drives considering more influence factors.     

高变位齿轮的修形及降噪分析

针对海洋钻进平台减速器高位齿轮在低速重载工况中存在啮合冲击大、齿面容易胶合以及传动噪音大等问题,选取减速箱高速级的一对齿轮副进行分析建模。在齿轮所受载荷不变的条件下,改变齿轮的齿形修形量,利用Kisssoft软件对齿轮的传动误差和瞬时加速度进行对比分析,通过ANSYS软件对齿轮修形前后的齿轮模态分析验证了齿轮修形可以减震降噪的正确性。研究结果表明:合理的修形设计能有效改善啮合质量、降低齿轮传动误差和噪音;当修行量达到26μm时,传动误差和安全系数达到最佳值,相应的齿轮噪音值最低,为低速重载齿轮修形在实际工程上的应用提供参考依据。     

齿轮传动动态系统辨识及修形研究

利用自动控制理论研究实际工况下齿轮传动的动态性能, 通过系统辨识算法, 建立了直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的差分方程模型, 此模型能够准确描述齿轮传动系统的动态特性。根据齿轮传动周向振动和轮齿变形之间对应关系, 对降低齿轮传动噪声的齿廓修形曲线进行了优化设计, 并进行了试验验证。为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和优化设计提供了一种新的研究方法。     

An investigation on the influence of modification parameters on transmission characteristics of planetary gear system

A new gear tooth modification model of planetary gear system was established by considering the characteristics of tooth longitudinal crowning modification and tooth profile modification. Using this model, the influences of modification parameters on the time-varying mesh stiffness, transmission error, contact spots and dynamic response of the planetary gear system were analyzed through numerical analysis. The results show that tooth profile modification can effectively restrain the mesh stiffness sudden variation in the single and double tooth alternation of both the internal and external mesh pairs, and significantly decrease the transmission error fluctuation. However, longitudinal crowning modification has no marked influence on mesh stiffness sudden variation or transmission error fluctuation. The tooth profile modification can significantly reduce the sudden variation of tooth surface load during gear mesh course. Longitudinal crowning modification can make the tooth surface load evenly distributed in tooth width direction. When the external meshing pairs are modified at the tooth profile individually, the magnitude values of main response resonance peaks of internal meshing pairs have a great reduction, but those values of external meshing pairs change slightly. In the case of tooth profile modification of the internal meshing pairs, the phenomenon is reversed. By contrast with tooth profile modification, longitudinal crowning modification has little influence on the resonance peaks of internal and external meshing pairs.

     

渐开线直齿轮修形的有限元分析与研究

针对不同修形曲线对齿轮修形产生不同效果的问题,首先推导出了渐开线参数方程和修形曲线的齿廓参数方程,然后应用Pro/E建立了标准渐开线直齿轮与修形齿轮的三维模型,最后利用ANSYS Workbench的瞬态动力学模块对其进行了有限元分析;通过仿真得出了渐开线直齿轮和修形齿轮在啮合过程中的齿面接触应力的变化曲线.研究结果表明,在齿轮传动时的单双齿啮合交替时及啮入/啮出时,Walker修形曲线较直线修形曲线具有更好的修形效果,但同时两种修形曲线都导致了齿轮重合度的降低,增加了单齿啮合区,为修形齿轮的设计提供了数值实验依据.     

基于KISSsoft的齿轮修形优化设计

以风电齿轮箱高速级齿轮传动为研究对象,利用KISSsoft软件进行齿轮修形优化设计。通过对比高速级齿轮原有单一目标齿轮修形设计及多目标修形优化两种状态下的计算结果,得出以提高齿面接触、齿根弯曲强度和齿面抗胶合能力,减小传递误差及改善齿面载荷分布的多目标修形设计可以有效地提高齿轮强度,改善啮合质量,降低齿轮传动振动和噪声。     

直齿锥齿轮齿廓修形

根据啮合刚度和噪声之间的关系,以修形减振降噪为目的,用旋转渐开线曲线对直齿锥齿轮进行齿廓修形.以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动大小为衡量标准,同时确保载荷变化呈平稳过渡.静态计算结果表明,直齿锥齿轮齿廓长修形具有较好的减振效果.直齿锥齿轮采用冷精锻进行齿廓修形,显著地降低了成本,这为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和设计提供了一种新的研究方法.     

重载车辆变速箱齿轮齿廓修形技术研究

利用MSC.Marc软件对变速箱齿轮副进行准静态接触有限元分析,得到不同修形方式下齿轮副传动误差、齿面接触应力变化情况.针对重载车辆行驶工况恶劣,齿轮负载变化大、可靠性要求高的特点,提出应以最大限度降低齿面接触应力峰值,且不增加齿轮系统传动误差波动为修形目标.     

一种共轭凹凸型非圆齿轮机构的设计

为了设计出传动比函数具有二次不等幅特点的凹凸型非圆齿轮机构,利用自主开发的生成齿廓的软件设计了主动齿轮齿廓,利用CAD软件优化了内凹部分的曲线。提出了新的齿廓生成方法,利用Pro/E软件仿照展成法原理,用主动轮作刀具、从动轮作毛坯生成从动齿轮齿廓。进行了虚拟仿真,提取了齿轮传动比的理论值。完成了齿轮传动试验,并利用高速摄像机测得了齿轮传动比的试验值。结果显示两组传动比的值基本一致,验证了凹凸型非圆齿轮啮合和传动的正确性及该类齿轮在应用中的可行性。