滚刀刃磨质量对齿轮加工精度的影响

一,基本概念 1.齿轮滚刀的工作原理齿轮浚刀是加工直齿与斜齿圆柱齿轮时最常用的一种刀具。滚刀所以能切出齿轮上的渐开线齿形,是基于螺旋齿轮相啮合的原理。齿轮滚刀本身实质上就是一个螺旋角很大(升角很小)的斜齿圆柱齿轮。因为螺旋角很大,就其外貌来看,成为蜗杆状。由于滚刀是一种刀具,必须具有切削刃和后角,     

椭圆弧齿圆柱齿轮的一种铣削加工方法

在研究圆弧齿线圆柱齿轮的基础上,提出了全齿宽啮合型椭圆弧齿圆柱齿轮的铣削加工方法。通过分析其理想几何参数,推导了齿轮齿面及啮合重合度方程。利用齿轮齿条模型分析了刀具与椭圆齿线的形成过程,提出椭圆弧齿圆柱齿轮的铣削加工原理,并进行了齿轮的铣削加工。斜安装的刀具加工形成的齿轮在径向截面上都是渐开线齿廓,齿线在分度圆柱面的展开曲线为椭圆的一部分,凸齿面齿线与凹齿面齿线具有相同的几何形状参数。该加工原理可以完成椭圆弧齿圆柱齿轮的高效铣削,也适用于该齿轮的磨削。     

新型齿轮传动副建模及接触分析

在分析曲线齿圆柱齿轮加工原理基础上,提出一种面向制造的曲线齿圆柱齿轮建模新方法,基于UG的二次开发,采用齿坯滚动进给、刀具旋转切削的方法,实现面向制造的曲线齿圆柱齿轮的三维造型,并根据Hertz公式建立了曲线齿圆柱齿轮的接触应力计算公式。有限元分析结果表明,同等条件下曲线齿圆柱齿轮的接触强度较直齿轮、斜齿轮有显著提高,其最大应力仅为直齿圆柱齿轮的73.8%,斜齿轮的76.57%,为曲线齿圆柱齿轮在高速重载等工况下的工业应用提供理论依据和工程应用价值。     

圆柱齿轮设计参数对啮合效率的影响

从现有的研究成果来看,圆柱齿轮的啮合损失几乎全部为齿面滑动摩擦损失,该损失的大小与圆柱齿轮设计参数息息相关。在分析圆柱齿轮啮合过程的基础上,根据齿轮设计参数绘制可直观反映齿轮啮合过程的图形,依照图形对啮合效率进行计算,提出基于图形的直齿、斜齿圆柱齿轮啮合效率计算分析方法,并应用该方法分析圆柱齿轮设计参数对啮合效率的影响。     

一种新的渐开线直齿圆柱齿轮传动理论重合度算法

理论重合度随中心距和啮合角的变化而变化,其经典计算公式没能完全反映该关系.在当今计算机普及的时代,计算公式的精确性要求优先于简单性要求,因此有必要对其进行补正.基于余弦定理,推导了渐开线直齿圆柱齿轮传动时的理论重合度计算公式,并进行了实例计算.该公式表明,对于特定的一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其理论重合度只与啮合角有关.基于该公式,方便地写出了变位齿轮传动、斜齿轮传动的重合度计算公式.斜齿圆柱齿轮各圆柱面上的螺旋角均为齿面发生线与齿轮圆柱面母线的夹角.补正了斜齿圆柱轮传动因逐渐进入和退出啮合而增加在重合度.     

基于UG内啮合珩齿的仿真加工分析

内啮合珩齿是一种齿轮精密加工的工艺方法,由于其斜齿内珩轮与直齿圆柱齿轮属于交错轴齿轮副,齿面之间存在着微量的干涉。通过去除干涉量可得到鼓形齿,而鼓形齿对于降低噪声,增强齿轮传动的平稳性都有极大的益处。由于交错轴齿轮副的啮合情况非常复杂,轮齿之间的干涉量解析计算也难以实现。为此利用三维建模软件UG/NX实现了对圆柱内斜齿轮和直齿圆柱齿轮参数建模和装配,通过模拟齿轮的啮合运动,成功将干涉部分切除加工出鼓形齿。最终得到单个齿上的干涉量。     

基节差和胶合的关系

一、基节差对负荷分布图的影响众所周知,齿面瞬时温升与负荷的导次方成正比。因此要讨论相啮合两齿轮基节差对胶合的影响,就必须弄清它对负荷分布图的影响 1、理论齿形的渐开线圆柱直齿轮的负荷特性齿轮的啮合是由两对齿到一对齿,又从一对齿到两对齿这样交替进行的。图1中,在啮合线ABCD上发生了上述过程。图中:     

问题解答

[问]斜齿轮与螺旋齿轮,有什么区别? [答]两轴平行的两个斜齿圆柱齿轮啮合,称斜齿圆柱齿轮传动。空间齿轮机构中相错轴线的两个斜齿圆柱齿轮啮合,称螺旋齿轮传动。组成斜齿圆柱齿轮传动或者螺旋齿轮传动的齿轮,都是斜齿圆住齿轮。所以从单个齿轮来看没什么区别。斜齿圆柱齿轮俗称斜齿轮。螺旋齿轮传动中的斜齿圆柱齿轮,一般螺旋角较大,较明显地看出是螺旋齿,故俗称螺旋齿轮,按标准应称斜齿轮。     

变齿厚斜齿轮的齿面生成研究

根据齿轮啮合原理及变齿厚斜齿轮的加工原理,由产形齿条的齿面方程,推导了变齿厚斜齿轮渐开螺旋面、过渡曲面及齿根面的齿面方程;用Matlab编程生成了变齿厚斜齿轮完整、精确的齿面;由生成齿面上点的三维坐标值,建立了变齿厚斜齿轮的精确实体模型。这一齿面生成的方法具有一定的通用性,可以方便地生成圆柱直齿轮、斜齿轮以及变齿厚直齿轮的精确齿面。     

渐开线圆柱直齿轮结构参数对啮合效率的影响分析

以渐开线圆柱齿轮机构啮合效率为研究对象,基于齿轮副间接触反力的概念,分析了接触齿面间摩擦因数的影响因素,借鉴已有摩擦因数研究模型,分析了直齿和斜齿传动的啮合特点,推导出直齿齿轮传动的瞬时啮合效率和平均啮合效率的数学求解式;以直齿齿轮传动为例,在不同传动比、摩擦因数、压力角情况下分析了齿轮机构的啮合效率。结果表明,摩擦因数与齿轮啮合效率成反比,较大的压力角和传动比能提高齿轮的啮合效率,增速齿轮传动比减速齿轮传动的啮合效率高。     

改进遗传算法和ABAQUS的斜齿轮传动优化设计

选取一对外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮,以其分度圆圆柱体积最小为优化目标函数,建立数学模型。为满足斜齿轮齿根弯曲强度和齿面接触疲劳强度,运用改进的遗传算法将求解过程简化,得到最优解。并利用ABAQUS有限元软件,对齿轮啮合进行有限元强度分析,最后将分析结果进行模拟显示。结果表明,利用遗传算法求解斜齿轮问题便捷可靠。     

齿轮轮齿误差对啮合刚度影响规律研究

建立了斜齿圆柱齿轮承载接触分析模型,综合考虑齿距偏差、齿廓偏差和螺旋线偏差,提出了考虑轮齿误差时齿轮啮合刚度计算方法。分析了在不同精度等级和载荷作用时,斜齿轮啮合刚度和接触线总长度的变化规律。计算结果表明:啮合刚度曲线在一个啮合周期内的变化趋势和实际接触线总长度变化趋势基本一致。在同一精度等级下,随着载荷的增大,含误差的齿轮啮合刚度逐渐增大,并最终趋近于理想齿轮啮合刚度。而在相同载荷下,由于误差的存在,齿轮精度等级越高,其啮合刚度越大。     

大模数齿轮断齿的修复

轮齿折断主要有两种: (1)弯曲疲劳折断 齿轮啮合时,轮齿相当于悬臂梁,齿根处弯曲应力最大,由于齿轮的转动,使轮齿多次重复受载,因而齿根处会产生疲劳裂纹,裂纹扩展,导致轮齿折断。 (2)过载折断 轮齿受到短时过载或冲击载荷,或者轮齿严重磨损减薄后,都可能发生过载折断。对于直齿圆柱齿轮,齿根裂纹一般从齿根沿齿向扩展,发生全齿折断。斜齿圆柱齿轮和人字齿轮,由于接触线为一斜线,因此裂纹往往从齿根沿斜线向齿顶方向发展而发生轮齿的局部折断。     

直廓环面蜗杆-圆柱斜齿轮传动的几何建模与接触特性分析

提出了一种直廓环面蜗杆-圆柱斜齿轮啮合传动形式。根据蜗杆几何参数,计算出与蜗杆配合的圆柱斜齿轮几何参数,建立了直廓环面蜗杆与圆柱斜齿轮的三维模型;运用有限元软件Workbench进行静力学分析,得出齿面接触应力、等效应力及位移量;对斜齿轮进行齿廓及螺旋线双向内凹修形,结果显示内凹修形可以适当减小齿面接触应力及位移量,从而提高齿轮副的承载能力,其中齿廓修形对接触性能影响更为显著。通过加工与滚检试验,验证了所提出的直廓环面蜗杆与斜齿轮传动方式的可行性。     

点线啮合齿轮变位系数的研究

为了避免根切,根据点线啮合齿轮、特点及啮合的基本定律,研究了点线啮合齿轮通用无侧隙啮合方程、直齿点线啮合齿轮和斜齿点线啮合齿轮最小变位系数计算公式。以一实例来阐述点线啮合齿轮中大齿轮变位系数的计算过程,整个计算过程通过软件完成。得出点线啮合齿轮无侧隙啮合方程,及最小变位系数计算同渐开线圆柱齿轮类似、点线啮合齿轮应计算最小变位系数、只能在封闭图中才能准确地确定大齿轮变位系数和螺旋角等3个结论。     

内、外啮合斜齿轮三维有限元网格自动生成原理及其程序实现

对于不同的齿轮参数,斜齿轮副啮合面上的接触线位置也不相同,这就使得斜齿轮的三维有限元网络划分产生很大困难。为此,建立了一套斜齿轮三维有限元网络自动方法,并编制了相应的微机通用计算程序。使用者只需输入一对斜齿轮的齿数、模数、齿宽、分度圆螺旋角、齿轮变位系数和小齿轮旋向等基本参数,计算机就可按要求自动生成一对外啮合或内啮合斜齿轮副的三维有限元网格。实际应用表明,所提出的方法及程序使用方便灵活和准确,为内、外啮合斜齿轮副及齿轮传动系统的深入研究提供了可靠的基础。该程序还可以用来划分内、外啮合直齿圆柱齿轮副的三维有限元模型网格,并且其网格划分原理可方便地推广到其他齿轮传动中。     

渐开线锥形齿轮的设计

渐开线锥形齿轮是齿顶、齿根都带有锥度的渐开线齿轮,它的齿侧面是渐开螺旋面,在垂直干轴线的各个端截面中的齿形都是同一个基圆的渐开线,但各截面中的变位系数不同。 锥形齿轮可以由一个安放在一岁·定位置的齿条包络而成(图2),这个齿条称为产形齿条。由同一个产形齿条包络出来的各个锥形齿轮的基节是相同的,可以相互啮合,所以锥形齿轮传动可以设计成图1所示的各种形式,如平行轴的直齿、斜齿齿轮(图1a,b),相交轴的直齿、斜齿齿轮(图1c,d)交错轴传动(图1e)等。而且,齿轮副中的一个还可以是圆柱齿轮,所以渐开线锥形齿轮能够使用的场合是很广…     

渐开线外啮合圆柱斜齿轮流量计脉动性研究

该文分析了渐开线外啮合斜齿轮流量计出现困油现象的根本原因,并且从理论上推导出消除困油现象的重合度公式,最终得出渐开线外啮合圆柱斜齿轮流量计不发生困油现象的临界螺旋角。按照临界条件建立流量计模型,并利用PumpLinx仿真软件对渐开线外啮合圆柱直齿轮流量计和渐开线外啮合圆柱斜齿轮流量计的流量脉动进行比较,说明渐开线外啮合圆柱斜齿轮流量计在减少流量脉动性上的优越性。     

精确载荷分布下斜齿轮三维建模及弯曲应力分析

从范成法加工齿轮的原理出发,利用三维建模软件建立了渐开线斜齿圆柱齿轮的精确模型。根据齿轮啮合变形协调方程,利用线性规划法求解了齿轮副在各啮合节点的载荷分布情况,并计算了轮齿间的载荷分配率。利用有限元软件ANSYS计算了完整齿轮模型在啮合过程中的最大齿根弯曲应力,为齿轮弯曲强度校核提供了依据。研究结果发现,斜齿轮的最大弯曲应力有可能出现在多齿啮合的区域,这种现象与直齿轮有所不同。     

CD320W型万能式齿轮单面啮合检查仪

北京工具研究所和北京量具刃具厂共同研制成功CD320W 型万能式齿轮单面啮合检查仪。该仪器是我国第一台能够测量直齿和斜齿圆柱齿轮整体误差、圆