点接触齿面啮合分析的基本公式及其应用研究

建立了一个包含四个安装参数和一个转角参数在内的点接触齿面副啮析的数学模型,并导出了一组基本公式。这些公式适用于齿面啮哈的任何接触点。利用这些公式一方面能够计算分析已知点接触齿面副的啮合性能,而且比用ＴＣＡ要方便快速得多,另一方面也能够根据对啮合性能的要求设计点接触齿面副。     

弧齿线圆柱齿轮全修形齿面的CNC修形加工方法

针对弧齿线圆柱齿轮全修形齿面的修形控制问题,提出一种在展成加工的同时对齿廓和齿线两个方向进行修形控制的加工方法。通过调整直刃刀盘的展成运动回转半径,实现齿面齿廓方向的修形量控制;通过调整刀倾角,实现齿面齿线方向的修形量控制。基于空间运动学原理,利用矢量旋转公式,在具有倾角的数控机床上与普通多轴联动数控机床上展成加工齿面时,保持刀具和工件的相对位置和相对运动相同,进行两类机床之间的运动转换,建立机床运动控制方程,从而实现弧齿线圆柱齿轮在普通多轴联动数控机床上的修形加工。并通过试件的切削试验和齿面接触分析试验,证明所提出的修形加工方法和分析的加工运动方程的正确性。与弧齿线圆柱齿轮传统的加工方法相比,这种加工方法效率高,运动关系简单,便于推广应用。     

真实齿面啮合理论模拟齿面误差的分析方法

本文提出了一种真实齿面啮合理论模拟理论齿面的误差分析方法.通过数值求解得到的齿面上拓扑离散数据点的数据为依据,构造出齿面的数学模型.采用相切算法求啮合点.得到齿面上接触迹线上啮合点计算值,其向径模误差的变化规律与传动比的误差变化规律相同.得到了从不同角度分析结果的完整统一,严格验证了理论模型和计算结果的正确性.     

面齿轮的齿面接触特性分析

研究了正交面齿轮传动中的齿面接触特性,在不考虑误差影响的点接触正交面齿轮传动接触特性分析中,推导了接触点方程,对接触点进行了可视化仿真;得出了圆柱齿轮和正交面齿轮接触点处主曲率的变化规律;推导了正交面齿轮上接触特性方程;得到了接触特性的变化规律,并对接触斑点进行了可视化仿真.     

基于数字化真实齿面的螺旋锥齿轮齿面接触分析

通过导入假想全共轭齿面作为基准齿面,即大齿轮基准齿面是采用由加工机床设定参数形成的理论齿面,小齿轮基准齿面是采用与该大齿轮基准齿面完全相共轭的齿面,该假想齿面是瞬时线接触,无传动误差。对该基准齿面上的接触线进行拓扑网格划分,引入数字化合成误差概念,实现含有齿形误差和安装误差的螺旋锥齿轮的数字化真实齿面的构建。提出一种基于高精度数字化真实齿面的螺旋锥齿轮齿面接触分析(Tooth contact analysis,TCA)方法,通过与Gleason公司TCA软件分析结果以及齿面磨损试验结果比较,验证了本方法的可行性和有效性。     

航空齿轮齿面失效分析

对航空用16NCD13钢渗碎淬火齿轮进行了化学成分，金相组织分析，对该材料齿轮进行了齿面接触疲劳试验，通过电子显微镜观察齿面失效形貌，并分析失效形成的原因和发展规律。     

点接触齿面的安装误差敏感性研究

提供一组显式表达的点接触齿面的接触点位置对安装误差敏感性的计算公式,实例表明,计算结果与实验结果一致。这组误差敏感性计算公式既是误差敏感性分析的基础,也是齿面主动设计数学模型的基本组成部分。     

抛物形齿线圆柱齿轮啮合特性研究

研究了抛物形齿线圆柱齿轮滚切加工方法和齿面接触分析.在推导滚刀齿面方程的基础上,利用抛物形齿线滚切原理和啮合方程推导了其齿面数学模型;根据两齿面在啮合过程中连续相切条件,建立了考虑安装误差的齿面接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)模型.齿面接触分析仿真结果表明,用抛物形刀具齿廓对齿面修形,可改善齿轮副啮合性能;在安装误差条件下,接触印痕将偏离齿宽中心;通过改变抛物形系数,可降低接触印痕对安装误差敏感性.     

人字齿面齿轮传动及其几何啮合特性

基于人字齿轮传动的特点和面齿轮传动的原理,提出了面齿轮人字齿的构建方法,为了使得不同旋向的轮齿均获得局部接触特性,采用了齿向俢形以实现接触路径的偏移;为在最大限度上利用面齿轮人字齿的齿宽,提出了面齿轮无退刀槽人字齿的加工方法,设计了其使用的刀具;阐述了面齿轮人字齿的加工原理,建立了坐标系,并推导了面齿轮人字齿面的数学模型和齿面几何啮合性能仿真模型;最后给出了面齿轮人字齿面的计算结果,并绘制了虚拟样机,并完成了齿面接触分析。结果表明:人字齿面齿轮圆柱齿轮的啮合具有理想的啮合性能,可以满足啮合传动的需要。     

双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触分析

齿面接触分析是双圆弧弧齿锥齿轮啮合分析的有效工具,是进行加载齿面接触分析、有限元分析的基础.文中利用齿面接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)原理,结合双圆弧弧齿锥齿轮的齿形特点,对其TCA程序的关键内容及实现方法进行了介绍,实现了对双圆弧弧齿锥齿轮传动啮合质量的数值仿真分析.最后通过实例对该TCA程序进行了验证,为双圆弧孤齿锥齿轮的设计提供了有效的手段和方法.     

偏置蜗杆面齿轮传动的参数化建模与接触分析

偏置蜗杆面齿轮传动是由圆柱形蜗杆与曲线齿面齿轮构成的一类新型齿轮传动,曲线齿面齿轮的齿面几何形状不同于常见的直齿或斜齿面齿轮,其齿面形状复杂,具有不对称性等特点。将偏置蜗杆面齿轮作为研究对象,以齿轮啮合理论为基础,完成对曲线齿面齿轮齿面方程的求解,结合MATLAB编程、Solidworks实体建模,得到其几何模型。建立渔线轮中偏置蜗杆面齿轮传动副模型,并通过有限元软件分析实际工况下该对齿轮副的接触情况和传动特性,为后续面齿轮传动系统的优化设计及传动强度校核提供实验指导和理论依据。     

基于刀倾法的弧齿锥齿轮齿面失配啮合分析

以汽车驱动桥弧齿锥齿轮为对象,研究了齿面失配啮合分析方法。首先,建立了刀倾法加工数学模型,根据啮合方程推导出了摇台角,简化了齿面方程的数学表达。其次,基于齿轮啮合数学模型(TCA)中单位法向矢量相等推导出了齿轮啮合转角,简化了TCA求解方程。在此基础上,通过计算小轮实际齿面和与大轮完全共轭的小轮基准齿面之间的偏差,计算出齿面啮合失配量,通过图形化表达构建了齿面Ease off失配拓扑。该方法相对传统的齿面啮合分析方法,不仅方程数目减少,使算法更趋于稳健,而且构建的Ease off图形可以直观地展示出全齿面啮合状态,完善了现有的齿面TCA输出结果。     

高齿准双曲面齿轮的研究

研究基于局部综合法的高齿准双曲面齿轮ＨＦＴ法切齿参数的设计,给出用ＨＦＴ法加工准双曲面齿轮副的齿面接触分析方法,并在此基础上,比较了普通齿和高齿２种准双曲面齿轮副的传动误差曲线和啮合区。结果表明,高齿准双曲面齿轮副具有较好的啮合性能。     

电镀CBN硬珩齿加工过程分析及齿面优化

用标准渐开线电镀CBN硬珩齿刀加工齿轮后,一般情况下在齿轮节圆附近会出现"中凹"误差,但是,"中凹"误差形成的因素很复杂,很难用解析法给出精确的解释,为此,利用Pro/E软件和ANSYS软件,对电镀CBN硬珩齿加工过程进行模拟接触分析,得到齿轮接触面上的等效应力,找到其应力集中的部位,认为该部位即为"中凹"误差产生的地方。并且根据这一区域的数据对齿面进行优化,减少其应力集中现象,通过回归分析,使其接触应力最大值降到整齿啮合过程中的平均值。在制作电镀CBN硬珩齿刀时,对珩齿刀齿面进行必要的修形,消除或减小齿形误差,提高被加工齿轮的加工精度,这对于进一步推广这种珩磨技术具有重要意义。     

基于真实齿面的直齿锥齿轮加载接触分析研究

基于某发动机直齿锥齿轮真实齿面测量数据,反求直齿锥齿轮加工参数,重构直齿锥齿轮真实齿面的数学模型及几何模型,进一步采用ANSYS软件对直齿锥齿轮进行加载接触仿真分析,得到基于真实齿面的直齿锥齿轮接触印痕,仿真结果与着色试验结果基本一致。此分析方法可为后续该直齿锥齿轮是否能满足装机要求判定提供指导。     

真实齿面的描述和相啮合齿面各点间隙的计算

本文提出一种在轮齿两侧面生成对应网络的新方法,利用网络曲线和齿厚的变化描述齿面形状。在齿面上活动标架里,计算出齿轮处于不同啮合位置时,相啮合齿面各点的间隙,可以校核在接触点之外,两齿面是否相交干涉。由于以齿面网络结点坐标的数组描述齿面,这种方法可用来研究有误差或产生变形的真实齿面的形状,进行齿面接触分析。     

齿轮齿廓形状偏差的质量控制

介绍齿面质量评定方法和齿面齿廓形状偏差的定义,指出齿面齿廓形状偏差评价存在的问题,提出齿面齿廓形状偏差的评价方法,列举加工形成齿面齿廓形状偏差的5种形式,分析其形成的原因及控制方法.     

锥齿轮测量齿面接触分析方法研究

受加工误差及热处理变形等多种因素影响,锥齿轮副实际接触区形态往往与理论计算不一致。针对这一问题,提出了两种测量齿面接触分析的方法,并基于UG平台编写了实现程序。通过计算实例表明,两种方法均能较好的分析齿轮副的实际接触性能。     

塑料蜗杆与钢质斜齿轮啮合特性分析及实验研究

通过给定齿面方程及数据点,基于UG三维软件建立塑料蜗杆与钢质斜齿轮的基本啮合模型;采用Hyper Mesh软件进行模型网格划分、约束施加和接触条件设定等前处理,运用有限元方法动态对比分析负载状态下塑料蜗杆与钢质斜齿轮、钢质蜗杆与钢质斜齿轮的两齿-单齿-两齿接触齿面应力变化及接触状态变化规律;分别采用滚齿、注塑和车削方法完成钢质斜齿轮、塑料蜗杆和钢质蜗杆的样件试制,并基于微型传动实验平台进行齿面磨损对比测试。结果表明,塑料蜗杆啮合过程中接触应力低、波动小,且具有更好的耐磨性。