基于MATLAB的非圆齿轮节曲线设计

利用非圆齿轮行星系或圆齿轮差动机构和非圆齿轮机构的配合,可以再现一定种类的非单调函数.本文选取极角和极径变量作为参数来构造设计非圆齿轮节曲线,利用MATLAB软件,给定一种再现函数,绘出其节曲线和传动比函数曲线,可以很好的分析是否满足要求的变传动比.     

一种非圆齿轮齿条机构的设计方法与分析

从传动比函数的角度出发,进行非圆齿轮齿条的设计,利用产形齿条是标准直齿条完成非圆渐开线直齿轮的齿廓设计,根据坐标变换完成齿条的齿廓设计。给定传动比函数,推导出相应的非圆柱直齿轮和齿条的节曲线方程;在MATLAB编程环境下进行齿廓的编制,进一步导入Pro/E中完成非圆齿轮齿条的三维模型建立,最后利用动力学仿真软件ADAMS完成非圆齿轮齿条的速度响应分析。所得到的齿条速度响应曲线基本与给定传动比函数的谐波曲线保持一致。     

非圆齿轮设计及其运动学分析

为提高非圆齿轮设计效率及规避现有设计方法模型在导入过程中存在的模型信息损失问题,给出一种非圆齿轮副的啮合设计方法。应用椭圆几何学及齿轮啮合基本条件,推导出非圆齿轮的啮合节曲线及齿廓的一般方程,基于MATLAB参数化设计思想和Pro/E三维建模功能,实现了非圆齿轮的三维参数化模型的构建。在MATLAB软件平台下编程对不同阶数和离心率的齿轮副的传动比、角速度、角加速度理论曲线进行描绘。运用Pro/Mechanism design模块进行运动学仿真分析,得到从动齿轮角速度、角加速度与时间的关系曲线。通过对比分析,发现理论曲线与仿真曲线基本一致,验证了给出的非圆齿轮节曲线设计方法的可行性和正确性。     

基于MATLAB的高阶椭圆齿轮副节曲线的设计

为了使非圆齿轮节曲线的设计及计算更加精确快速,以高阶椭圆非圆齿轮为研究对象,根据非圆齿轮的啮合原理,建立起非圆齿轮节曲线的数学模型。采用MATLAB仿真计算软件,根据数值计算方法,对椭圆齿轮节曲线的凹凸性进行判断并对其弧长进行精确计算。运用三次样条插值法进行拟合,绘制出齿轮副的节曲线图形。最后,以椭圆齿轮副的传动比曲线为研究对象,重点讨论了传动比与齿轮副阶数及偏心率的变化关系。     

基于MATLAB∕GUI的蜗线齿轮副节曲线设计

根据非圆齿轮啮合原理,针对蜗线齿轮副节曲线设计问题,利用MATLAB语言进行GUI编程,实现了对蜗线齿轮副节曲线的参数化设计。对其传动特性、凹凸性进行了分析,完成了齿轮副节曲线的动态模拟,提高了节曲线设计效率,为后续的设计和制造提供了便利。     

基于秧针静轨迹的分插机构非圆齿轮求解

针对目前插秧机的旋转式分插机构非圆齿轮的节曲线均采用函数表达式设计方法的局限性,提出通过理想的秧针静轨迹直接求解分插机构的行星轮系中非圆齿轮传动比的设计方法。利用数值分析的方法由秧针静轨迹求解行星架与行星轮自转的传动比,根据旋转式分插机构行星轮系结构的对称性特点,把非圆齿轮之间的传动比以π为周期分段,建立分段传动比之间的关系和分段传动比与行星架与行星轮自转传动比的关系。在满足轮系总传动比的条件下,提出非圆齿轮的半圆正齿节曲线假设,解决了求解分段传动比有效方程不够的问题。通过对求解出的非圆齿轮系分插机构的三维建模和动态仿真,验证了提出的基于秧针静轨迹求解分插机构非圆齿轮节曲线的方法正确。     

非圆齿轮建模和运动学仿真

非圆齿轮具有变传动比、传动平稳的特点,在防滑差速器中得到了广泛的应用。文中详细地阐述了非圆齿轮节曲线的设计方法,并以椭圆齿轮为例,基于Solid Works对椭圆齿轮进行建模和运动学仿真,验证了其设计理论和建模方法正确性。     

加工等螺旋角锥度铣刀非圆齿轮的设计

设计非圆齿轮,主要的任务就是确定它的节曲线。节曲线实际上,是一对互相啮合的齿轮,在其啮合过程中,实现无滑动地滚动的共轭曲线。如果给定了一付非圆齿轮的传动比及中心距,非圆齿轮的节曲线就可以被确定。1.主动非圆齿轮(见本刊今年第一期第12页)①主动非圆齿轮节曲线的计算主动非圆齿轮的延转角(?)_1以自变量给出。     

一种匀变非圆齿轮设计方法及其传动特性研究

为满足从动齿轮运动学特性要求,提出了一种匀变非圆齿轮设计方法.基于匀变非圆齿轮的概念,在速度曲线和加速度曲线的基础上,推导了节曲线方程,建立了齿轮截面长度和中心距的计算模型.以Ⅰ型匀变非圆齿轮为例,提出了匀变非圆齿轮传动的设计方法.利用Adams软件模拟分析了从动齿轮的角速度和角加速度曲线的形状,验证了设计方案的有效性;分析了匀变非圆齿轮传动装置的压力角、根切和啮合系数等特性.结果表明,所提出的设计方法通过改变给定速度曲线和加速度曲线的参数,能够实现节曲线形状的灵活控制.     

偏心圆齿轮啮合特性及CAM技术研究

以非圆齿轮的啮合原理为依据,利用MATLAB计算机辅助软件,对偏心圆齿轮副的啮合特性和数字化制造技术进行了研究,根据对偏心圆齿轮的节曲线、传动比、啮合特性及凹凸性分析,证明了这类齿轮传动的可行性。通过对其齿形的设计分析,利用CAD/CAM软件,以一阶偏心圆齿轮副为分析设计实例,绘制出其三维模型,并对其进行模拟加工,验证了非圆齿轮的设计理论在此类齿轮的设计、制造中的可行性,这为偏心圆齿轮的设计和生产应用提供了依据。     

应用于无级变速传动的非圆齿轮的设计研究

针对非圆齿轮无级变速传动技术中非圆齿轮的设计,提出了一种设计非圆齿轮传动的新方法。运用该方法解决了在整个周期内两段非圆齿轮传动比函数曲线在连接点处一阶光滑连续的问题,消除了非圆齿轮节曲线上的尖点,保证了传动的平稳性。通过实例,运用该方法重新确定了应用于无级变速传动中的非圆齿轮的传动比函数,设计出了节曲线光滑连续的非圆齿轮。该方法还可以适用于一般的非圆齿轮的设计。     

基于变传动比函数的非圆齿轮设计方法与分析

基于变传动比函数,提出一种利用插齿刀的几何模型有效求解非圆齿轮齿廓的简洁算法。根据给定变传动比函数,推导非圆齿轮节曲线方程;由插齿加工原理,确定其齿廓方程,并利用数值算法和Pro"E建模得到非圆齿轮的三维模型。同时,基于ADAMS动力学仿真软件对其进行轮齿啮合仿真分析。实例计算结果验证了该算法的正确性、简洁性、通用性与创新性。     

基于样条插值方法的非圆齿轮节曲线设计缺陷的修正

针对非圆齿轮节曲线设计中出现的不连续点和尖点问题,依据非圆齿轮节曲线的封闭性条件及其传动比函数,建立了非圆齿轮副节曲线设计缺陷的修正模型,通过引入修正因子,有效避免了节曲线产生不连续点的现象。基于非圆齿轮节曲线上的点与其密切圆之间的几何关系,分别建立了节曲线凸尖点与凹尖点的修正模型。将密切圆上的点作为插值点,密切圆与节曲线的切点为样条插值的边界条件,通过数值插值方法实现了对节曲线尖点的修正。研究结果表明,该算法能快速修正高阶阿基米德螺线齿轮副节曲线的设计缺陷,且算法是有效的。     

一种非圆齿轮差动无级变速传动设计

提出了一种分支数更少、结构更简单的新型机械无级变速器方案,阐明了其通过非圆齿轮和差动机构组合实现无级变速的原理和动力传递路线,推导了不同设计参数的传动比计算通式,通过在非圆齿轮对传动比函数的非线性部分采用正弦(余弦)曲线,解决了非圆齿轮节曲线有尖点、不连续的问题,又避免了繁杂的修形工作,为此类非圆齿轮差动无级变速传动设计提供了实例参考和理论指导。     

基于VB的非圆齿轮CAD/CAM系统研究与开发

基于VB开发一个对表达式进行自动计算的控件,以实现通过表达式的方式自动采集非圆齿轮的传动比要求;基于模块设计方法搭建了系统框架,然后用数值计算方法,开发不同传动比要求下非圆齿轮节曲线的设计模块;基于VBA仿真非圆齿轮的加工,生成非圆齿轮实体。在节曲线设计成功的基础上,开发非圆齿轮的辅助制造模块。在上述所开发的各模块中,反复测试了程序,所开发的系统能够完成常用非圆齿轮的自动设计和数控加工程序的自动生成。     

一种新型正弦型非圆齿轮副的设计分析

通过将正弦函数进行适当的变换,并将变换后的函数作为非圆齿轮副的转角关系,生成了一种新型的具有封闭、全凸、光滑性质的非圆齿轮副——正弦型非圆齿轮副。讨论了这种新型齿轮副的特征参数确定方法,节曲线的设计,传动比关系,以及节曲线周长计算方法。在此基础上,对正弦齿轮的变阶与变性形式的生成机理与设计方法进行了研究,得到了相应齿轮副的设计结果。通过在插秧机分插机构中的应用表明,该非圆齿轮副形式具有较高的理论与实际研究价值。     

基于MATLAB及Pro/E的参数化非圆齿轮设计

根据实际生产过程中齿轮的设计需要以及渐开线齿廓的形成原理与齿轮啮合原理,建立非圆齿轮齿廓曲线的数学模型。以椭圆齿轮为例,结合MATLAB和Pro/E进行椭圆齿轮的全参数化设计,首先在MATLAB编程环境下进行曲线模型的编制,生成符合Pro/E格式的.IBL文件,进一步导入Pro/E实现非圆齿轮的三维参数化建模。设计结果表明,利用MATLAB和Pro/E进行的参数化非圆齿轮设计可以达到设计周期更短、尺寸更精确的目标。     

基于非圆节曲线的轮齿程序设计

根据非圆齿轮节曲线方程,推导非圆齿轮轮齿的齿顶、齿根及齿廓的曲线方程,编程实现了非圆齿轮齿形的计算机辅助设计,减轻了人工设计的工作量,增强了非圆齿轮齿形设计的直观性,并为非圆齿轮传动的计算机辅助设计打下了基础。     

冷轧管机新型非圆齿轮传动系统研发及运动学分析

采用非圆齿轮变传动比特性,开发了冷轧管机新型传动系统,减小了传统轧机曲柄滑块机构由于曲轴偏心转动带来的惯性冲击和振动。根据LG730冷轧管机的工艺特性,采用非圆齿轮与差动轮系组合实现稳定轧制,并探讨了满足特定要求的非圆齿轮节曲线的设计方法和建模方法。对新型传动系统进行了动力学分析,研究了工作机架的位移、速度和加速度变化规律,搭建了非圆齿轮传动系统实物模型,验证了新型传动系统的可行性。     

非圆齿轮的仿真加工及分析

非圆齿轮是指节曲线为非圆的齿轮,其结合了齿轮和凸轮的优点,能够实现变传动比运动,但其结构复杂,设计加工困难。为保证非圆齿轮模型的设计精度,采用解析法建立模型。首先,基于数值计算软件Matlab建立非圆齿轮的齿廓曲线,并导入至Pro/E软件平台,通过对非圆齿轮的齿廓曲线进行拉伸得到非圆齿轮的三维实体模型;其次,利用Pro/E软件中的Pro/E中的NC模块对建立的非圆齿轮三维模型进行线切割仿真加工和后置处理;最后通过查看log日志和过切检查,验证了加工程序的正确性和加工的可行性。结果表明:通过结合Matlab和Pro/E软件平台,有效地解决了非圆齿轮设计及加工困难的问题,为非圆齿轮的设计和加工提供了设计方法和理论依据。