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。     

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。     

基于SolidWorks的高阶椭圆齿轮副节曲线设计系统

为了改善非圆齿轮副设计计算复杂、制造困难的问题,以高阶椭圆非圆齿轮为研究对象,以非圆传动啮合原理为理论基础,探讨非圆齿轮节曲线的计算及设计方法。以SolidWorks为开发平台,在VB 6.0环境下开发了高阶椭圆齿轮副节曲线设计系统,该系统包括参数计算模块、节曲线凹凸性校验以及压力角、根切校验模块、曲线绘制模块等,最终通过三次样条曲线拟合,实现了高阶椭圆齿轮副节曲线计算机辅助设计,从而提高了椭圆齿轮传动设计的效率和精度。     

基于弹流润滑状态下的非圆齿轮啮合效率研究

在分析非圆齿轮啮合特性及齿廓等啮合角分布规律的基础上,综合考虑相对速度、摩擦因数和油膜厚度等关键因子对啮合功率损失的影响规律,建立了弹流润滑状态下非圆齿轮传动啮合效率数学模型.以非圆齿轮节曲线波谷的轮齿齿顶进入啮合到从波峰的轮齿齿根退出啮合为啮合周期,通过计算啮合角变化下的滑动摩擦和滚动摩擦功率损耗,获得非圆齿轮传动的啮合效率.     

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。     

非圆齿轮传动的计算机动态模拟及CAD

本文根据非圆齿轮啮合原理，通过齿形解析，利用计算机完成了非圆齿轮传动的计算机动态模拟及ＣＡＤ；解决了非圆齿轮设计难，运动分析难的问题。     

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。     

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.     

巴斯噶蜗线型齿轮的啮合特性及数字制造技术研究

根据非圆齿轮啮合原理,对巴斯噶蜗线型齿轮进行啮合特性分析及数字制造技术研究。通过对巴斯噶蜗线型齿轮进行节曲线参数化建模、传动特性及凸凹性分析,验证了这类齿轮传动的可行性;通过对其进行齿形设计、CAM实例计算分析及加工仿真,验证了理论设计方法的正确性和可加工性,为这类齿轮的设计、制造、测量及应用提供较为系统的理论基础。     

一种间歇式弹跳机器人的机构设计与跳跃性能分析

为研究复杂地形下弹跳机器人跳跃轨迹的可控性问题,设计一种基于齿轮—六杆变胞机构的间歇式弹跳机器人。通过改变齿轮—六杆变胞机构的拓扑结构,机器人具有储能、能量锁定与释放、改变储能大小以及调整姿态角的功能,起跳过程中弹跳力具有仿生特性。根据机器人的结构特征设计翻转机构,使其倒地后自行翻转复位。在理论建模基础上,对机器人的跳跃运动进行仿真以研究储能改变和姿态角调整对跳跃轨迹的影响。研制间歇式弹跳机器人原理样机并进行跳跃运动试验,仿真和试验结果较吻合。结果表明,该间歇式弹跳机器人的机构设计具有可行性,跳远度和跳高度具有可控性:跳远度的控制可通过改变储能大小实现;储能相同时,跳高度的控制可通过调整姿态角实现。为需要轨迹规划的间歇式弹跳机器人的设计提供了一种方案。     

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。     

非圆齿轮齿面加工余量匀化工艺研究与实现

针对非圆齿轮加工中,由齿坯节曲线曲率变化所引起的分次进刀过程中齿面加工余量分布不均的问题,提出一种匀化非圆齿轮齿面加工余量的工艺方法。以非圆齿轮插削工艺为研究对象,基于插齿加工原理,对齿面加工余量分布不均的成因进行了分析;在此基础上建立了非圆齿轮匀化工艺插削联动模型,通过实时调整插刀与齿坯的几何位置关系,实现了非圆齿轮齿面加工余量的匀化;开发了非圆齿轮插齿CAM系统,利用CAM系统对齿面加工余量匀化工艺进行了仿真验证,仿真结果表明,所提工艺方法正确、可行;将匀化工艺集成到自主开发的齿轮加工数控系统中,进行了非圆齿轮插削加工试验,试验结果表明,所提工艺方法能够有效匀化齿面加工余量;对加工出的非圆齿轮齿面进行了三维形貌检测,检测结果表明,所提工艺方法能够显著提高非圆齿轮的加工精度与表面质量。     

高阶变性偏心共轭非圆齿轮的凹凸性及根切判别

为满足一个运动周期内传动比有多个非对称变化的要求,提出了一种新型非圆齿轮形式--高阶变性偏心共轭非圆齿轮,建立了高阶变性偏心共轭非圆齿轮节曲线方程。依据微分几何原理,推导建立了主从动轮节曲线的凹凸性判别条件和加工过程中不发生根切时齿轮模数与节曲线最小曲率半径之间的关系。运用VB语言编写了高阶变性偏心共轭非圆齿轮的设计与仿真程序,并通过算例予以验证。     

不同重合度非圆齿轮设计及弯曲应力分析

非圆齿轮传动具有广泛的应用场景。针对非圆齿轮传动,采用齿轮啮合原理和材料力学等原理及方法,提出了大重合度非圆齿轮设计方法。探讨了非圆齿轮传动原理和节曲线构建方法,计算了其节曲线曲率半径和重合度方程。建立了不同重合度非圆齿轮轮齿时变啮合刚度与载荷分配率计算模型,推导了不同重合度非圆齿轮齿根弯曲应力方程。探讨了不同结构参数下非圆齿轮副重合度、时变啮合刚度、时变载荷分配率及齿根弯曲应力变化规律,确定了轮齿所受最大载荷位置。开展了不同重合度非圆齿轮齿根弯曲应力仿真分析和实验测量,与理论计算结果进行了对比分析,最大误差分别约为4.8%和5.9%,验证了理论方法的合理性与正确性,为大重合度非圆齿轮传动的工程应用奠定了基础。     

三阶椭圆斜齿轮滚切加工联动控制模型研究

根据已经研发出的覆盖非圆直齿轮滚切加工的"齿轮加工CNC系统",综合运用螺旋齿啮合原理和工具斜齿条法,设计出三阶椭圆斜齿轮滚切加工联动控制方案,给出了CNC联动控制模型的原理图.试验滚切加工成功,切出的三阶椭圆斜齿轮经配对啮合试验,转动灵活,侧隙均匀.     

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。     

非圆齿轮行星差速机构运动特性仿真分析

圆齿轮传动比呈非线性变化,机构振动小,非圆齿轮行星机构作间歇运动平稳,适于高速运行.由于非圆齿轮行星机构节曲线复杂,利用二维软件进行设计分析,效果较差,有必要寻求一种高效设计分析手段.根据非圆齿轮的传动特性,总结归纳了非圆齿轮的节曲线和齿形设计的步骤.在分析了椭圆齿轮几何特性和运动学关系的基础上,针对几种不同的非圃齿轮,利用Pro/E建立了椭圆齿轮的三维模型,并对行星差速机构的运动特性、运动轨迹进行了仿真.     

实现多种动静比的不完全齿轮机构设计

通过间隙机构的研制,指出了定动静比的不完全齿轮机构使用性的不足,提出了一种三齿轮啮合的不完全齿轮机构实现多种动静比的传动机构,从结构组成,工作原理,变动静比作用进行了分析,设计了该传动机构的零部件结构,给出调整动静比的具体方法。     

关于风力发电机齿轮啮合传动的有限元分析

以风力发电机齿轮传动为研究对象,借助理论和有限元数值模拟方法,对传动过程中齿轮接触应力规律及动态特性进行了研究。利用ANSYS中的APDL语言编写了齿轮参数化建模程序,并建立了齿轮三维实体模型;通过解决网格划分、材料属性和接触对建立等关键技术,建立了齿轮啮合力学模型;通过设置控制节点,施加转速和扭矩,实现了齿轮的非线性动态啮合过程模拟;最后,对齿轮进行模态分析,获得了其固有频率和振型,为齿轮的动态设计提供了基础数据。