椭圆齿轮三维建模与运动仿真分析

椭圆齿轮的齿廓复杂,无法直接建立其三维模型。用标准齿轮滚刀加工椭圆齿廓的原理,建立了椭圆齿轮齿廓的数学模型,用mathcad软件算出齿廓上的坐标点,导入Solidworks软件建立椭圆齿轮的三维模型,并对啮合运动特性进行理论分析和运动仿真。     

渐开线斜齿轮曲面精确建模及MatLab仿真

由于渐开线斜齿轮轮齿曲面复杂,很难直接创建精确模型,因此给出了渐开线斜齿轮4条齿廓曲线的参数方程及三维曲面的生成算法,通过该算法可以快速生成与坐标成任意角度和参数的齿轮二维曲线及三维曲面。为了验证算法的正确性,用MatLab程序对齿轮模型进行仿真验证,输出任意参数、角度旋转的二维及三维精确曲线曲面图形,为齿轮三维参数化数字设计、啮合分析、接触应力分析、运动学和动力学分析提供基础理论依据。     

基于UG的非圆齿轮设计与实现

研究了非圆曲线节曲线和齿廓曲线分布特点,并以椭圆齿轮为例,得出UG设计椭圆齿轮的参数表达式,运用表达式对其进行三维实体造型,为进一步进行计算机模拟刀具轨迹的生成、数控加工、运动仿真和有限元分析提供了三维实体模型。     

斜齿圆柱齿轮齿面数学模型与修形研究

笔者以某采掘机械用斜齿圆柱齿轮副为研究对象,运用齿条刀具与被加工齿轮的共轭啮合理论,推导得出斜齿圆柱齿轮齿面与齿根的曲面方程,并在此基础上编写了斜齿圆柱齿轮的参数化建模程序,自动生成斜齿圆柱齿轮的精确齿廓;进而建立了齿轮副实体模型及三维动力接触有限元分析模型,根据显式动力接触有限元分析方法,分析了齿轮副的动态啮合性能。并对齿廓修形参数与斜齿圆柱齿轮副动态特性间的关系进行了研究,基于分析结果,提出了改善齿轮副冲击与齿根应力的最佳齿廓修形参数,以达到优化其动态特性的目的。     

基于Pro／E的PDC钻头三维参数化布齿设计

合理的布齿是保证PDC钻头有优良工作性能的关键。在Pro／E中建立了切削齿三维实体模型和PDC钻头三维参数化实体模型，并编写了相应的计算程序．计算各个切削齿前后中心点的精确坐标，并对Pro／E模型进行验证。为PDC钻头布齿设计提供了可靠的依据，为PDC钻头精确布齿走向自动化打下了基础。     

含齿向修鼓的掘进机直齿轮齿面包络数学模型及动力接触分析

运用齿条刀具与被加工直齿轮的共轭啮合理论,推导了齿向修鼓直齿轮的齿廓曲面方程,编写了修形直齿轮的参数化建模程序,可自动生成含齿向修鼓的直齿轮的精确齿面;而后根据工程实例的齿轮参数,建立了含齿向修鼓的直齿轮副实体模型及有限元模型,采用三维动力接触有限元法,对比分析了修形前后齿轮副的动态啮合性能。分析表明,啮合初期齿轮副接触力波动较大,而后逐渐平稳;修形齿轮副等效应力曲线的波动较修形前明显减小;适当的齿向修鼓可避免边沿效应出现,缓解齿宽两端应力集中现象。     

基于B样条曲面精确建模的斜齿轮接触分析

斜齿轮齿廓曲面是一种复杂的螺旋曲面,为满足齿面接触强度分析的精度要求,基于B样条曲面造型原理在ANSYS中建立了精确齿面的斜齿轮实体模型,并对某矿用减速器斜齿轮有限元模型进行了静接触分析,得到了斜齿轮副接触状态和应力大小的一般规律,同时验证了基于B样条方法建立的齿廓曲面的可靠性和精确性。     

基于数学模型的斜齿轮成形特性研究

以某型斜齿轮为研究对象,推导渐开线齿廓坐标方程、齿根过渡曲线方程及斜齿轮螺旋线方程,建立斜齿轮成形数学模型。基于专业数值计算软件MATLAB对斜齿轮数学模型进行计算,计算数据导入建模软件SolidWorks对斜齿轮成形特性进行研究和分析。研究和分析结果表明:建立的数学模型可以精确地获得斜齿轮螺旋线,联合MATLAB和SolidWorks可以成形为斜齿轮,且对斜齿轮成形过程进行直观的模拟及显示。该研究为斜齿轮成形特性研究、参数优化等方面提供理论基础及技术支持。     

基于Pro/E直齿圆柱齿轮的参数化设计及运动仿真

在Pro/E建模环境下,介绍直齿圆柱齿轮的的三维参数化建模方法,利用方程曲线绘制方法绘制出齿轮的渐开线曲线,经过拉伸、切除、复制等生成齿轮实体。通过建立参数化程序,利用参数控制齿廓外形尺寸,实现齿轮参数化设计。利用Pro/E中的组件模块可以对齿轮机构进行运动仿真,可以看到运动仿真过程中是否出现干涉现象。根据仿真结果对零件进行修改,大大提高设计的精度和效率。     

基于UG齿轮参数化设计系统开发

依据渐开线齿轮齿廓曲线方程,利用UG表达式实现了渐开线齿轮的参数化精确建模,并创建部件族模板。借助VC++平台,使用UG/Open API接口程序实现部件族模板的调用,开发了渐开线直齿圆柱齿轮参数化设计系统,提供了齿轮三维设计的新思路。