基于Pro／E3．0的直齿锥齿轮的建模及运动仿真

研究了在Pro/E Wildfire 3.0环境下对渐开线直齿锥齿轮进行参数化设计的方法,保证了齿形的准确性.运用该设计方法设计不同齿数的齿轮时只需输入齿轮的已知参数就可迅速、精确地生成所需的三维实体模型,大大提高了设计效率.     

球面渐开线齿形弧齿锥齿轮精密切齿方法

为了对具有球面渐开线齿形的收缩齿制弧齿锥齿轮实现精密切削,在切削形成齿轮齿面时,使工件的基圆锥与假想球面大圆平面做纯滚动运动,并以位于大圆平面上的圆弧曲线为刀刃.圆弧刀刃绕自身回转,基锥、大圆平面和刀刃三者按定比传动关系的回转运动在形成齿面所需要的运动关系的同时,形成切削齿面所需要的切削速度,使刀刃尾端沿齿根切出,避免干涉.设计了球面渐开线齿形弧齿锥齿轮切削试验的装置和刀具,验证了切削方法的正确性、有效性和可行性.结果表明:用合适的圆弧刀刃可以1次切削成形整个齿面,可以实现正确退刀,大、小齿轮及凸、凹齿面可以在一台机床上完成切削加工,且无需更换刀具,所加工的齿轮可以互换并实现定比传动.     

斜齿锥齿轮的精确建模与加工仿真

为了对斜齿锥齿轮进行精确建模与加工仿真,在对球面渐开线和斜齿锥齿轮齿面生成原理进行研究的基础上,推导了斜齿锥齿轮基圆锥面上的螺旋线方程和球面渐开线对称面的位置,提出了一种基于三维造型软件UG和CATIA的斜齿锥齿轮精确建模方法.利用UG和CATIA的相关功能建立了一个左旋斜齿锥齿轮的三维模型并对其进行了加工仿真.仿真结果表明,设计的建模方法理论正确、简便可行,为斜齿锥齿轮的有限元分析、加工仿真和自动编程等提供了依据.     

基于参数化的弧齿锥齿轮建模仿真和加工

基于参数化设计思想,以弧齿锥齿轮为研究对象,建立了渐开线方程,生成准确的齿形,实现了不同模数、齿数齿轮的快速造型;通过仿真和分析弧齿锥齿轮的运动和数控加工,预先发现和改进实际加工出现的问题,降低了生产成本,提高了生产效率。     

基于Pro/E和MATLAB的椭圆齿轮副设计

以高阶椭圆齿轮为研究对象,根据非圆齿轮啮合的基本原理,建立起非圆齿轮节曲线的数学模型。应用MATLAB的数值计算方法,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的计算。运用三次样条插值法进行拟合,绘制出椭圆齿轮副的节曲线,从而使椭圆齿轮节曲线的设计更加精确快速。另外,还以Pro/E为建模平台,以其提供的关系特征为基础,建立了渐开线齿形与椭圆齿轮基本参数的对应关系,并成功地实现了一对椭圆齿轮的参数化造型设计,为渐开线椭圆齿轮的原形制作和数控加工提供了方便。     

基于UG的圆柱渐开线齿轮参数化设计

在Unigraphics环境下，在归纳了常见圆柱渐开线齿轮的结构基础上，利用其成形特征和表达式功能实现圆柱渐开线齿轮齿坯的参数化设计方法，可使设计人员能应用现有的模型进行更新设计，提高设计效率，并介绍了利用表达式、规律曲线和螺旋功能实现圆柱齿轮(直齿和斜齿)的精确建模。     

斜齿行星传动参数化有限元建模方法

针对斜齿行星传动中啮合副多、啮合关系复杂的特点,提出1种基于ANSYSAPDL的斜齿行星传动参数化有限元建模方法。根据斜齿轮齿面生成原理,推导出渐开线斜齿轮工作齿廓和过渡曲线的方程。在此基础上,采用"分层切片"方法对斜齿轮齿形进行离散处理,生成能精确表征斜齿轮三维齿形的节点。针对生成的单个轮齿的节点组集提出节点坐标控制策略,采用八节点六面体单元对轮齿进行精细化网格划分。以单个轮齿的有限元模型为基础,采用阵列方法生成完整齿轮的有限元模型,进一步结合齿轮啮合几何关系,构建斜齿行星轮系的三维有限元模型。该方法在舰船后传动系统行星传动装置啮合特性分析中的应用表明,所建斜齿行星传动参数化有限元模型具有通用性强、移植性好、单元划分规整、网格易于调整等优点,可作为后续接触分析、模态分析和动力学分析的基础模型。     

制脂釜运动合成减速机内搅啮合副的有限元分析

介绍了制脂釜运动合成减速机的结构及传动原理,对其内搅啮合副的一对弧齿锥齿轮进行了设计。基于UG平台,应用球面渐开线、基圆锥螺旋线方程建立齿轮参数化模型。将几何模型导入ABAQUS软件,采用有限元分析方法对内搅啮合副进行强度校核,对轮齿的强度性能进行了研究与评估,验证了该设计的可行性和可靠性。     

基于齿面发生线的弧齿锥齿轮切齿运动分析

为了展成切削出无理论误差的球面渐开线齿形的弧齿锥齿轮齿面,采用以齿面理论发生线作为刀刃的切削方法.分析了此方法所需要的运动及运动的实现方法.结果表明:采用此种方法切齿时,机床运动与结构简单,刀具简单,仅需1次工件装卡即可完成弧齿锥齿轮凸面、凹面的粗加工和精加工;大齿轮和小齿轮、左旋齿轮和右旋齿轮均可以用同一机床、同一刀盘完成切削,且容易调整齿面接触区.     

基于Solidworks和CAXA电子图板的渐开线齿轮快速三维建模方法

结合SOLIDWORKS软件三维建模功能和CAXA电子图板软件的二维参数化绘制渐开线齿轮齿廓的功能,提出了一种渐开线齿轮快速精确三维建模新方法.该方法利用CAXA参数化生成齿轮齿廓二维草图,再将草图输入到SOLIDWORKS中进行三维建模,从而大大提高了齿轮的三维建模效率和精度.     

基于ANSYS的弧齿锥齿轮动力学模态分析

以某弧齿锥齿轮为研究对象,运用三维建模软件Pro/E进行参数化建模,并将模型导入有限元软件ANSYS中进行动力学模态分析,得到齿轮在高速运转时的模态特性。研究表明:考虑转度的影响时,齿轮高速旋转下会发生离心刚化效应,并产生预应力;预应力导致弧齿锥齿轮的固有频率和主阵型发生了显著改变。该研究为弧齿锥齿轮的模态研究提供了理论支持和重要参考。     

分阶式四点接触齿轮的滚刀齿面设计

为获得具有良好接触特性的啮合齿面,在共轭曲线原理的基础上提出分阶式多点接触齿轮. 以分阶式四点接触齿轮为例,设计齿轮的基本齿形并进行滚刀的齿面设计. 基本齿形分为工作齿廓和非工作齿廓. 工作齿廓分为凸段和凹段,凸段采用圆弧曲线展成上啮合齿面,凹段采用抛物线曲线展成下啮合齿面;非工作齿廓均采用圆弧分别展成过渡齿面和齿根齿面. 建立滚刀的数学模型和精确实体模型,根据齿轮啮合理论推导滚刀的工作齿面、过渡齿面和齿根齿面方程,通过编程求解滚刀齿面方程,并建立滚刀的三维实体模型. 加工获得了滚刀实体,并进行了分阶式四点接触齿轮副滚切试制. 完成齿轮样机的装配,进行了接触印痕检验,结果显示满足设计要求. 研究成果是对共轭曲线原理的扩展,研究方法适用于其他分阶式多点接触齿轮.     

旋转刀盘圆弧齿轮成形理论分析及数字化建模研究

为了研究旋转刀盘圆弧齿轮的成形原理,得到可靠的圆弧齿轮三维模型以用于指导加工和仿真计算,根据刀盘与齿轮工件的展成关系,建立新的基准坐标系,运用空间啮合理论及微分几何的基本知识,对旋转刀盘圆弧齿轮的齿面方程进行理论推导,得到其数学表达式,并对中截面渐开线齿形进行论证,验证了所推导齿面方程。同时对旋转刀盘圆弧齿轮的成形原理进行分析,结合已推导的齿面方程讨论了方程各参数的取值范围,给出了定参数下齿轮工件转角 的计算公式,利用计算机软件实现了旋转刀盘圆弧齿轮的数字化建模,得到精确的圆弧齿轮的三维数字模型,并加工出工件实体。为圆弧齿轮的参数选取及设计应用提供了参考依据,同时为后续的仿真、实验分析提供实验基础。     

销齿轮传动的动态设计

文章采用微分几何的方法建立了销齿轮齿形的曲线方程,设计了销齿轮传动的动态设计软件。使用动态设计软件可以进行销齿轮传动的啮合模拟和动态设计,确定销齿轮的齿顶圆直径、啮合传动的重叠系数以及其他结构参数,为销齿轮三维建模提供了有效的图形数据。     

渐开线椭圆齿轮齿廓数学建模与图形仿真

提出了一种渐开线椭圆齿轮齿廓造型的新方法。首先,根据对渐开线齿廓形成原理和渐开线齿轮任 意圆上的齿厚公式的分析,建立了插齿刀的渐开线圆柱齿轮齿廓的数学模型。其次,建立插齿刀与椭圆齿轮毛坯即 节曲线在共轭时的几何位置关系,使插齿刀作纯滚动,再用啮合方程将这两个模型结合起来,获得椭圆齿轮齿廓曲 线加工数学模型。第三,在加工过程中,为保证刀具和齿坯之间的范成关系,刀具在齿坯节曲线上滚过的弧长等于 刀具绕其自身回转中心转过的弧长。最后,用计算机图形仿真的方法获得了椭圆齿轮的渐开线齿廓曲线图形,验证 了该数学模型的正确性和有效性。     

基于加工方法和啮合理论的螺旋锥齿轮精确实体造型

提出了基于加工方法和啮合理论的螺旋锥齿轮精确齿面的实体造型方法。通过分析锥齿轮的加工方法和齿轮啮合理论,建立了螺旋锥齿轮齿面数学模型。根据齿面均匀离散点的输出数据,对齿面进行重构,实现了螺旋锥齿轮的精确实体造型,采用了齿面偏差法对生成实体模型精度进行了评估。研究结果对于螺旋锥齿轮数字化设计和制造具有重要意义。     

弧齿锥齿轮数控展成加工的位置分析与实践

基于弧齿锥齿轮的数控加工原理,根据产形轮和工件锥齿轮之间的展成运动关系,建立了弧齿锥齿轮齿而的数控展成加工数学模型,完成机床参数的调整,并根据啮合方程式求解出展成大小齿轮时刀具的起始位置和终止位置.基于Pro/E用曲面重建的方法得到三维螺旋齿面,建立了试验用的弧齿锥齿轮的三维实体模型.对所提出的方法应用于实例,表明这种方法的有效性.     

基于对称方程的渐开线齿廓曲线之数学研究

本文就渐开线圆柱齿轮参数化建模方法的不足进行了分析,借助点关于直线对称的坐标计算公式,提出以建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程,精确控制方程参变量的解决方案.解决了渐开线齿轮参数化造型中精确、参数化生成齿廓曲线的难点.     

渐开线变位齿轮的参数化建模及分析

渐开线变位斜齿轮的建模过程复杂,特别是端面渐开线齿廓的准确绘制和螺旋扫掠线的精确控制,可以用编程方法来实现,但要求相关专业知识做支撑。本文采用的另一方法是利用UG软件的表达式和规律曲线设计功能,根据齿轮的设计原理对渐开线变位斜齿轮精确建模,并且可以实现参数化控制。在此基础上,针对变位齿轮几何模型进行了有限元分析。     

弧齿锥齿轮接触斑点误差分析

本分析了用平顶齿轮原理切制弧齿锥齿轮时，对齿轮啮合质量有着直接影响的齿面接触斑点误差产生的原因，并提出了修正方法，以利于弧齿锥齿轮的设计计算．