斜齿准双曲面齿轮简介

<正> 一、前言在工作中曾多次遇到有关兄弟厂要求我们测绘和制造如图1、图2所示的齿轮副,这类齿轮都用于低速重载、安装误差难以控制的传动,这些设备大都是某些工厂目前正在使用的关键设备,这类齿轮乍看很像斜齿锥齿轮,其实它的确切名子叫斜齿准双曲面齿轮,齿轮副的轴线呈交错,而斜(直)齿锥齿轮副的轴线是相交的准双曲面齿轮传动除有锥齿轮普通的优点外,还有在传动比相同情况下,准双曲面小轮直径比锥齿轮的小轮     

渐开线锥形齿轮及其滚削加工

一、渐开线锥形齿轮渐开线锥形齿轮是顶圆、根圆都带有锥度的渐开线齿轮。在垂直于轴线的各个端截面中的截形都是同一个基圆的渐开线,但各截面的变位系数不同。这种齿轮副可以设计成各种形式,如平行轴的直齿或斜齿轮(图1a、b);相交轴的直齿或斜齿轮(图1c、d);交错轴传动(图1e)等。而且,齿轮副中的一个齿轮还可以是圆柱齿轮。这种齿轮副具有以下一些突出的优点: (1)平行轴的锥形齿轮传动可以通过改变齿轮的轴向相对位置而调整齿侧间隙,这是一般圆柱齿轮无法达到的; (2)交错轴的锥形齿轮传动可以使一侧共轭齿面     

基于载荷谱的斜齿轮副疲劳性能研究

建立斜齿轮副三维接触有限元模型,借助Ansys生成模态中性文件,利用Adams进行柔体动力学仿真获得斜齿轮副接触力作为载荷谱,结合Ansys静态接触分析获得的斜齿轮副应力应变和斜齿轮副材料的S-N曲线,在nCode中进行疲劳寿命分析并建立精确的含齿廓偏差的斜齿轮副模型,研究齿廓偏差对斜齿轮副疲劳寿命的影响。结果表明,随着齿廓偏差的增大,斜齿轮副疲劳寿命降低。     

消除传动副间隙的几种结构

我厂在多年研制和生产数控机床的过程中,采用了多种消除传动副间隙的结构,主要有以下几种: 1 双斜齿轮结构 图1是双斜齿轮结构,是用来消除斜齿轮副啮合间隙的,也是结构最简单的一种.该齿轮副中的一个斜齿轮被制成两个薄的斜齿轮,中间加一个调整垫,通过螺钉和销子固定在一起,它们的斜齿是一起加工的.     

大型斜齿轮的粘接修复

HD12.5龙门刨床在大修时发现其工作台驱动大斜齿轮(如图1)在齿宽方向有两个齿被削掉了二分之一,必须更换。经分析研究,我们采用粘接的方法,修复了工作台驱动大斜齿轮副。     

基于时变啮合刚度与齿侧间隙的斜齿轮副动力学研究

为研究斜齿轮副啮合过程中螺旋角与驱动扭矩对斜齿轮副动力学特性的影响,建立了基于时变啮合刚度与齿侧间隙的斜齿轮副6自由度弯扭轴耦合动力学模型.利用斜齿轮副瞬时接触线,计算理论时变啮合刚度;结合齿侧间隙函数,通过4阶龙格库塔数值积分法,求解斜齿轮副的振动响应,分析螺旋角与工况对斜齿轮副振动响应的具体影响.研究发现,随着螺旋...     

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…     

点接触齿面滑动率计算方法及其对交错轴渐开线斜齿轮传动的应用

推导出点接触齿轮副齿面滑动系数的计算公式,并分别针对齿轮副的不同组合形式,计算交错轴渐开线斜齿圆柱齿轮传动的滑动系数,绘制该齿轮副的滑动曲线。通过算例,研究了交错轴渐开线斜齿圆柱齿轮副滑动系数的特性。     

点接触齿面滑动率计算方法及其对交错轴渐开线斜齿轮传动的应用

推导出点接触齿轮副齿面滑动系数的计算公式,并分别针对齿轮副的不同组合形式,计算交错轴渐开线斜齿圆柱齿轮传动的滑动系数,绘制该齿轮副的滑动曲线.通过算例,研究了交错轴渐开线斜齿圆柱齿轮副滑动系数的特性.     

插削斜齿轮的齿形精度探讨

<正> 众所周知,滚齿和铣齿无法加工双联斜齿轮中的小齿轮,以及退刀槽狭窄的轴台斜齿轮,这类结构的斜齿轮只能用斜齿插齿刀以插削法进行加工。     

斜齿轮副齿面修形承载接触动力学分析

为提高斜齿轮副的啮合性能,以斜齿圆柱齿轮副为研究对象,建立斜齿轮副的三维实体建模与装配,使用ANSYSWorkbench对不同修形参数的齿轮副承载能力进行瞬态动力学仿真分析。通过详细论述对齿轮副从建模到Workbench仿真分析结果的设置步骤,求解不同修形系数下齿面的承载接触应力、剪切应力与等效应力云图,得出接触应力和传动误差变化曲线,观察不同的修形系数对齿面承载接触能力的影响变化。结果表明：齿廓修形对传动误差幅值影响较大,齿向修形对齿面接触区域影响较大。     

斜齿轮拓扑修形优化设计与试验

为了提高斜齿轮副的啮合性能,提出一种对齿轮齿廓和齿向双向修形的拓扑修形方法.基于Romax Designer软件平台,建立斜齿轮副的传动模型,并根据齿轮拓扑修形方法与遗传算法来确定修形参数并在Romax中进行优化.改变微观几何参数查看齿轮修形前后的传动误差与齿面载荷分布的均匀性.为验证仿真结果正确性,对斜齿轮副进行振动...     

双转子流量计转子齿轮传动分析

一、双转子流量计的工作原理 图1为双转子流量计的工作原理图,其中1为壳体,2为转子。转子是两个尺寸参数相同的四齿斜齿轮(有的双转子流量计的转子是三齿斜齿轮对四齿斜齿轮),图中画出的是端面齿廊。     

基于MOPSO的斜齿轮传动几何参数多目标优化设计

斜齿轮作为机械设备传动装置中的主要零/部件,应用较为广泛。为了避免在使用过程中斜齿轮部分轮齿因强度低而发生提前失效的情况,综合考虑变位系数、齿数和模数等对齿轮强度的影响,建立以斜齿轮几何参数为设计变量,以斜齿轮副满足强度、重合度和齿顶厚度要求等为约束条件,以斜齿轮副齿根最大弯曲应力的差值最小、齿面接触应力最小为优化目标的数学模型,利用多目标粒子群优化(Multi-Objective Particle Swarm Optimization, MOPSO)算法编写相应的Matlab程序,对所建立的数学模型进行优化求解,并通过MASTA软件对优化前、后齿轮副进行仿真分析。结果表明,在满足设计条件的情况下,斜齿轮副弯曲强度差值与齿面承载能力均有所改善。该研究为斜齿轮宏观几何参数的优化设计提供了参考。     

考虑数字齿面的斜齿面齿轮增材制造加工方法

为研究斜齿面齿轮的增材制造加工方法,运用齿轮啮合空间传动原理及增材制造的基本原理,建立了斜齿面齿轮和圆柱斜齿轮副的空间啮合坐标系、增材加工坐标系和逐层加工模型坐标系,建立渐开线斜齿轮啮合和斜齿面齿轮的齿面方程,形成斜齿面齿轮的数字化齿面。建立可用于增材制造加工的面齿轮三维参数几何模型,对该模型进行前处理,对增材制造加工过程进行分析,得到了斜齿面齿轮增材制造加工的一种加工方法。结果表明:斜齿面齿轮齿面方程的建立,形成数字齿面,可以快速有效地反应出斜齿面齿轮的几何特征,提高了增材制造加工的准确度。提供一种增材制造加工的方法,为斜齿面齿轮的快速成型加工提供依据。     

齿廓方向修形的斜齿面齿轮啮合特性研究

主要研究了修形面齿轮副传动的啮合特性.提出了一种沿齿廓方向抛物线修形的面齿轮齿面结构,对传统斜齿面齿轮和修形的斜齿面齿轮副的啮合进行了比较.计算机仿真表明,修形的斜齿面齿轮传动啮合性能明显改善,接触路径沿两齿面齿长方向分布,有效避免了边缘接触;啮合区域对安装误差较为敏感,特别是轴夹角误差的大小,对啮合印痕在齿面上分布的影响尤其明显,容易导致接触区域向面齿轮的大端和小端偏移.     

含时变啮合刚度和齿距误差的斜齿轮动力学分析

齿轮是汽车变速器传动系统的动力载体,其动力学特性很大程度上决定了变速器的振动特性。利用时变接触线法求解了理论时变啮合刚度;结合齿距误差等内部激励建立了单对斜齿轮副弯扭轴耦合非线性动力学模型。采用龙格库塔方法进行数值求解,得到了斜齿轮副的振动响应时域曲线、频谱图。研究结果表明,时变啮合刚度越小,齿轮振动程度增大越迅速。加入齿距误差后,振动加速度时域特性以轴向振动变化最为明显,且齿距误差越小,振动强烈程度增大越缓慢。     

内斜齿轮修正及啮合仿真

将内斜齿轮传动副的外斜齿轮分别进行齿形、齿向修形,实现内斜齿轮的点接触。建立内斜齿轮副的传动坐标系,推导内斜齿轮和修形外斜齿轮的齿面方程,根据啮合理论建立非线性啮合方程组。计算内斜齿轮副参考点处的相对速度和法向量,通过牛顿迭代法得到了非线性啮合方程组的数值解,代入啮合方程组得到了传动误差、轮齿接触迹线和接触椭圆,从而实现了对点接触内斜齿轮副的啮合仿真。     

基于啮合接触分析下的斜齿轮齿面滑动摩擦因数的计算

根据Xu推导出的齿面滑动摩擦因数计算公式,利用斜齿轮副啮合接触分析的相关结果,对斜齿轮齿面滑动摩擦因数进行计算。首先,通过斜齿轮副轮齿接触分析和承载接触分析,得到齿面啮合点的法向载荷、传动误差、接触点位置和接触线长度。其次,将法向载荷带入赫兹公式得到最大接触应力。将传动误差带入齿面啮合点速度计算公式,最终得到齿面啮合点的滑动速度和卷吸速度。最后,将所有参数带入齿面滑动摩擦因数计算公式,得到一对斜齿轮轮齿从进入啮合到退出啮合齿面接触点的滑动摩擦因数。以一对斜齿轮传动为例,利用上述方法计算得到齿面接触点的滑动摩擦因数,与Xu得出的结论进行对照,结果合理。     

空气压缩机用高重合度斜齿轮副的疲劳寿命分析

针对现役空气压缩机用斜齿轮副的疲劳寿命预测问题,提出了一种基于CAE协同仿真技术的快速疲劳寿命预测方法。采用在ANSYS软件中建立高重合度斜齿轮副的三维静态非线性接触的多齿有限元模型,对齿轮副进行应力计算,进而采取齿廓修形以改善由于啮入或啮出冲击所引起的齿顶应力集中情况。在动力学分析软件ADAMS中得出载荷谱,并利用疲劳分析软件FE-SAFE对斜齿轮副的疲劳寿命做出预测。研究结果表明:齿廓修形可有效地降低啮入啮出冲击;ADAMS可以快速地获得载荷谱,修形后的斜齿轮副寿命能够满足设计要求,且与实际疲劳损伤情况相符。