圆柱双正弦活齿传动运动学分析及滑动率计算

在研究圆柱双正弦活齿传动的结构特点和传动比计算公式的基础上，对活齿的运动状态进行了分析。为减少圆柱双正弦活齿传动共轭齿廓间磨损并提高系统的传动效率，首次对该种结构进行了滑动率的计算。     

圆柱正弦活齿传动机构传动比和传动条件研究

针对圆柱正弦活齿传动分析的复杂性问题,采用展开法,将圆柱正弦活齿传动转化为平面活齿传动,简化了分析模型,系统地推导出圆柱正弦活齿传动的传动比公式和连续运动条件,并对单级圆柱正弦活齿传动进行了实例计算。     

双余弦活齿传动啮合曲线的研究

在圆柱双正弦活齿传动的基础上,提出圆柱双余弦活齿传动,并推演出平面双余弦活齿传动,实现了任意齿差数的平面活齿传动.     

非对称活齿传动

在研究现有活齿传动的基础上，运用机构组合与变异方法，综合了凸轮机与少齿差活齿传动的优点，提出了一种活齿少齿差行星传动－非对称活齿传动。介绍了其啮合原理及齿形设计，传动精度与效率试验结果。     

摆动活齿啮合副的啮合性能研究

本文在分析摆动活齿啮合副滚滑情况的基础上，用两种方法推导出摆动活齿、中心轮啮合副滑动率方程式，相互得到验证，为分析摆动活齿传动的传动效率，提供了理论依据。     

非匀速活齿机构的传动原理及典型结构

由于活齿传动具有结构紧凑,承载能力强,工艺性好等突出优点,将其扩展到非匀速传动领域。以推杆活齿传动为例,介绍非匀速活齿机构的基本结构,利用简单的余弦函数构建内圈齿廓方程,并根据给定传动比函数,建立外圈齿廓方程;对活齿机构连续传动的判定准则,传动效率以及内,外圈齿廓与推杆之间的压力角进行讨论,为非匀速活齿机构的设计提供了理论依据;根据活齿机构中推杆的初始位置,将其划分为两种基本的传动机构,分别固定内圈,外圈和活齿架后,演化出十种具有不同传动特性的非匀速活齿机构。建立具有椭圆齿轮传动特性的活齿机构,分析同一组设计参数下,活齿齿轮组装结构不同时的十种传动效果。仿真示例表明,非匀速活齿机构设计制造简单,能实现的变速传动效果多样,具有广阔的应用前景。     

圆柱正弦活齿传动系统可靠性仿真分析

针对常规分析法无法直接求解圆柱正弦活齿传动这个复杂系统可靠性的问题,提出了基于故障树最小割集求解系统可靠性的仿真方法。根据圆柱正弦活齿传动的结构特点,给出了系统的功能方框图,建立了系统的故障树模型。求出了故障树的最小割集,计算了系统累计失效概率和失效概率密度,拟合出了系统寿命的不同分布类型函数,根据残差平方和最小原则初步确定系统寿命分布函数,对其进行了K-S假设检验,从而最终确定圆柱正弦活齿传动寿命分布函数为威布尔分布,通过模式重要度分析,确定了系统薄弱环节。     

减变速一体化端面活齿传动原理及啮合效率分析

为实现大重合度和高承载能力的连续变速比传动,融合活齿机构与非圆齿轮特性,提出减变速一体化端面活齿传动机构。首先,根据端面活齿传动机构及非圆齿轮连续传动条件给出了减变速一体化活齿轮连续传动条件,主、从动盘真实齿廓方程;然后根据齿廓对机构进行了压力角与啮合效率等性能的分析,并讨论了活齿的最大个数及机构构型;最后以偏心圆激波齿线与椭圆齿轮传动比函数为例对机构进行了仿真分析,从而验证了理论的正确性。     

摆动活齿传动的弹流润滑分析

在摆动活齿传动运动学分析的基础上，应用弹性流体动力理论对摆动活齿传动的弹流润滑问题进行了计算分析。结合实例，对其油膜厚度进行了计算，分析了摆动活齿传动的各啮合副所处的润滑状态，为摆动活齿传动的设计、制造提供了理论依据。     

平面正弦钢球传动机构的钢球力学分析

研究了一种采用定盘输出、保持架固定,无偏心的平面正弦钢球传动机构,具有良好的散热性,弥补了圆柱正弦活齿传动机构的不足。通过建立平面正弦钢球传动机构的钢球力学模型,同时进行求解得到接触力与惯性力的变化规律,结合仿真验证了力学模型的准确性,为机构的强度校核及振动分析提供了理论依据。     

减变速一体化滚动活齿机构的设计理论

提出了减变速一体化传动的概念,最大限度地提高传动系统效率,缩小传动空间。结合活齿机构和非圆齿轮理论,构建了减变速一体化滚动活齿机构。首先选定偏心圆作为激波器,建立了任意传动比下内齿圈的齿廓模型,并给出了活齿机构连续传动的条件。然后给出最大活齿个数与传动比变化的周期数、内齿圈齿数之间的函数关系,针对活齿个数小于2的情况,提出并联活齿机构,能够实现任意减变速一体化传动规律。最后以实现串联非圆齿轮的传动比为例,给出了减变速一体化滚动活齿机构的设计过程,这一研究成果不仅为该机构的应用奠定基础,也可为其他类型的减变速一体化活齿机构的探索提供借鉴。     

圆柱正弦活齿传动扭转振动系统刚度研究

针对圆柱正弦活齿传动过程中的受力情况,基于弹性小变形和变形协调假设,提出了理论状态下啮合作用力分析模型;根据赫兹理论和啮合副的几何关系,建立了啮合副的啮合刚度模型,推导出接触点处主曲率和啮合副啮合刚度计算公式;依据能量不变原理建立了系统扭转振动模型,给出了等效扭转刚度计算公式,形成了一套完整的系统刚度矩阵计算分析方法;结合具体实例进行了分析,发现该扭转振动是一个时变系统且系统刚度矩阵呈现周期分布的特点,求出了周期计算公式,并提出了两种简化求解该扭转振动系统固有频率的方法。分析结果可作为圆柱正弦活齿传动机构的结构设计、振动分析的基础。     

机电集成形状记忆合金活齿传动装置受力分析

为了研究机电集成形状记忆合金（SMA）活齿传动装置的受力规律,采用电流直接加热方式并基于Brinson的一维本构模型,推导出装置中SMA的驱动方程;通过活齿传动装置受力分析,建立了装置的耦合力学方程,绘出了装置参数变化时活齿受力随输出轴转角变化曲线和不同输入电流下输出特性曲线,得到了装置参数变化对活齿受力的影响规律和输入电流对装置输出特性的影响规律。研究结果为装置的进一步优化和动力学研究提供了参考,为样机的制作和试验提供了依据。     

任意齿差纯滚动活齿传动齿形设计方法及啮合特性研究

由于高次多项式类曲线具有无刚、柔性冲击的特点,为实现任意齿差纯滚动活齿传动,提出基于五次多项式类曲线的新齿形设计方法。基于转速变换和包络原理,推导出中心轮齿廓方程,制定中心轮避免齿形干涉的设计条件,分析中心轮齿形曲率半径变化规律,阐释活齿轴半径对中心轮齿形的影响;根据活齿传动啮合原理,以压力角表达式表征啮合特性,并对影响最小压力角及传力齿廓区间大小的表征参数进行分析,为任意齿差纯滚动活齿传动结构几何参数的选择提供了设计依据。给出设计实例,验证理论分析结果的有效性,仿真结果表明,高次多项式类任意齿差纯滚动活齿传动受力效果好,传动平稳,设计方法简单,易于形成模块化与系列化设计,具有广阔的应用前景。     

考虑范德华力的微型活齿传动系统应力分析

提出了一种微型集成活齿传动系统，介绍了其工作原理，推导了微尺度下任一活齿在不同啮合位置的静力学方程，利用范德华势函数对活齿所受的范德华力进行求解，研究了考虑范德华力时啮合活齿所受波发生器、活齿架、中心轮三者作用力的变化规律；运用Hertz理论，对活齿与波发生器、活齿架、中心轮的接触应力进行了理论推导，并研究了微结构不同几何参数对活齿所受作用力及接触应力规律的影响。     

凸轮激波复式活齿传动的结构及齿形分析

提出一种新颖的大速比传动装置——凸轮激波复式滚动活齿传动装置，该传动装置由一级NGW型行星传动机构与一级凸轮激波的二齿差滚动活齿传动机构串联组成。对其传动原理、传动比及传动特性进行了分析，以此为基础设计了装置的传动结构。导出了中心内齿轮的齿形方程，给出了齿形计算示例，并进一步分析了相关参数对齿形几何性质的影响。     

凸轮激波滚动活齿传动的几何设计

对凸轮激波滚动活齿传动的参数选取及几何设计问题进行研究。分析传动比、凸轮理论半轴长度以及活齿半径等齿形参数对内齿轮齿形性质的综合影响,以内齿轮不发生齿形干涉为前提建立齿形参数之间的取值联系。根据传动原理及活齿架的结构特点,给出活齿架几何参数的计算公式,提出避免传动构件之间发生运动干涉、并满足装配要求和传动连续性的活齿架参数取值条件。基于前述分析,给出凸轮激波滚动活齿传动的几何参数设计步骤,结合示例说明此类传动装置的几何参数设计过程。示例表明,根据给出的齿形参数取值联系、活齿架参数的取值条件以及参数设计步骤可以简化凸轮激波滚动活齿传动的设计过程并得到满足要求的几何参数组合。     

双相外激波摆杆活齿传动耦合刚度

针对双相外激波摆杆活齿传动的结构特点,提出了活齿传动耦合刚度的概念。通过建立固定于活齿架的整体系统坐标系,分别推导出外激波凸轮与中心轮的齿形方程及传动压力角,综合应用变形协调条件与Palmgren形变公式,求解了多齿接触的系统径向力。在此基础上计算了传动系统的时变耦合刚度,并结合实例分析了主要结构参数对耦合刚度系数的影响。     

滚柱活齿传动受力分析的研究

对于滚柱活齿传动进行了受力分析，提出了建立滚柱活齿传动力学模型的方法，并根据以活齿微位移为基础的变形协调条件，首次建立了完整的力学模型，提出了求解滚柱活齿传传动机构各构件受力的计算公式。     

电磁谐波活齿传动转矩特性分析

提出一种新型的机电集成传动系统,分析了该传动系统的工作原理,基于弹性小变形及变形协调假设,对活齿进行了受力分析,给出了理论状态下啮合力分析的模型和算法,结合啮合力计算示例获得了该种传动装置的啮合力分布特点,推导了传动系统的输出力矩,研究了输出力矩随传动比、线圈匝数、活齿半径、气隙系数、定子槽数等多种参数的变化规律。根据分析结果,对该种传动机构的参数进行了合理的优化。