含有直廓内齿轮行星轮系的传动误差计算与噪声试验

针对硬齿面内齿轮渗碳淬火后难于实现磨削的现状,提出以易于成形磨削的直线齿廓代替渐开线齿廓的方法。建立行星轮系齿轮的几何模型,利用齿面接触分析技术、承载接触分析技术和行星轮相位差的概念计算行星轮系传动误差。在不同转速和载荷下对渐开线内齿轮行星减速器和直廓内齿轮行星减速器进行噪声对比试验。传动误差计算和噪声试验均表明,在一定载荷条件下,直廓内齿轮行星轮系代替渐开线内齿轮行星轮系在工业上是完全可行的。     

考虑安装误差的齿轮副齿向接触分析

齿轮副的安装误差会改变齿轮副的啮合状态。对于零载荷传动时的齿轮副,不考虑其制造误差,由于安装误差的存在,当一侧端面两轮齿渐开线齿廓啮合时,同一啮合齿对另一侧端面两渐开线齿廓并不一定啮合。将不啮合一侧端面两轮齿齿廓在啮合线上的两点的距离称为接触线偏差。以接触线偏差作为安装误差对齿轮副齿向接触均匀程度的影响的评判指标,对安装误差进行了分析,得到了误差与接触线偏差的关系式以及各类安装误差对齿轮副齿向接触的影响程度,并利用有限元仿真对存在安装误差的齿轮副做了接触分析及验证。     

新型内啮合S型齿轮啮合效率计算与分析

为了准确计算新型内啮合S型齿轮的啮合效率,引入了考虑轮齿表面滑差、润滑油状况及时变载荷等因素的弹流润滑时变摩擦模型;分析啮合齿面润滑机制,通过轮齿接触分析（Tooth Contact Analysis,TCA）及轮齿承载接触分析,计算了啮合齿面滑动摩擦因数及摩擦损失功率;在此基础上,获得内啮合S型齿轮啮合周期内的瞬时啮合效率和平均啮合效率,并给出了计算实例。研究结果表明,在相同设计参数下,新型内啮合S型齿轮较渐开线齿轮有更高的啮合效率;经螺旋线修形后,新型内啮合S型齿轮的啮合效率有所提高且随修形量的增大而增大。     

锥形面齿轮副的几何展成及轮齿接触分析

为了解决面齿轮同轴分扭构型中不同支路面齿轮副的齿侧间隙调整问题,使输入轮或惰轮支路之间载荷分配更均衡,对锥形面齿轮副进行了研究。推导了齿廓修形的锥形渐开线齿轮和齿廓修形的面齿轮齿面几何,研究了面齿轮齿宽限制条件。为了评价锥形面齿轮副的传动性能,进行了轮齿接触分析(Tooth contact analysis, TCA)和应力分析。研究结果表明:为了保证锥形面齿轮副传动强度,锥形渐开线齿轮半锥角不宜过大;锥形面齿轮副对误差有较好的耐受性;对锥形渐开线齿轮或者面齿轮进行齿廓修形后,能有效避免边缘接触;在几乎不影响啮合传动的情况下,可通过改变小齿轮轴向安装位置,调整锥形面齿轮副的齿侧间隙。锥形面齿轮副适用于类似同轴面齿轮分扭传动构型等需要调整齿侧间隙的传动场合。     

点接触渐开线少齿差行星传动齿面构建

根据齿轮啮合原理运动学法,提出在渐开线少齿差行星传动共轭啮合副行星轮外齿轮齿面选定上选定一条光滑曲线Γ,以该曲线的等距曲线作为球心运动轨迹形成管状球族包络面。提出用管状球族包络面代替行星轮外齿轮渐开线齿面,得到新的啮合副,并给出啮合副的统一方程式;详细讨论了由管状包络面形成行星轮新齿廓的方法,该新齿廓称为啮合管齿廓。给出了与曲线Γ相共轭的接触线统一方程,讨论了点接触渐开线少齿差行星传动的啮合特性;啮合管与渐开线内齿轮构成点接触啮合副,点接触啮合副具有滑动率低,传动效率高等特点。     

基于几何接触算法的摆线针轮传动误差分析

在摆线针轮传动的轮齿接触分析（Tooth Contact Analysis,TCA）模型中,通常将误差值设为一个定值,易造成计算结果不合理,且计算过程中常出现计算不收敛等问题。对此,建立了包含修形、加工误差等多因素综合作用下的摆线针轮传动误差分析模型;在对啮合点矢量方程分析后,提出了一种解决数值不收敛等问题的方法,即在求得的摆线轮和针齿上纵横坐标相等的点中,找到法向量相等的啮合点。对回转体误差形式分析后,提出了一种解决计算结果不合理的方法,即令摆线轮周节误差、摆线轮齿廓径向跳动误差和针齿中心圆半径误差在公差带内呈周期性变化。以RV-80E减速器为试验对象,对比试验结果,验证了理论模型的正确性;研究各误差对传动误差的影响,开展了各误差灵敏度分析。结果表明,针齿半径误差和针齿与针齿壳间隙综合作用下的法向间隙是影响传动误差的主要因素。     

抛物形齿线圆柱齿轮啮合特性研究

研究了抛物形齿线圆柱齿轮滚切加工方法和齿面接触分析.在推导滚刀齿面方程的基础上,利用抛物形齿线滚切原理和啮合方程推导了其齿面数学模型;根据两齿面在啮合过程中连续相切条件,建立了考虑安装误差的齿面接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)模型.齿面接触分析仿真结果表明,用抛物形刀具齿廓对齿面修形,可改善齿轮副啮合性能;在安装误差条件下,接触印痕将偏离齿宽中心;通过改变抛物形系数,可降低接触印痕对安装误差敏感性.     

渐开线环形齿球齿轮传动原理与运动分析

介绍了一种新发明的球齿轮传动--渐开线环形齿球齿轮机构。与传统的Trallffa球齿轮相比,新型球齿轮一是采用了渐开线齿廓,二是轮齿在球面上呈环形连续分布,因而克服了离散齿球齿轮存在传动原理误差和难以加工这两个缺陷。首先介绍了这种新型球齿轮传动及其齿面的形成原理,以及派生出的另外一种新机构--球齿轮齿盘机构;为便于分析研究,对新型球齿轮传动的各部分名词术语进行了定义,然后分析了球齿轮机构的安装方式与结构特点以及球齿轮传动的啮合特点;给出了这种新型球齿轮机构的正确啮合条件和连续传动条件。还推导出这种新型球齿轮的齿面方程和啮合方程,理论结果证明了环形渐开线齿廓的共轭齿廓曲面仍然是环形渐开线曲面。利用方向余弦矩阵法分析了分别固联于主动球齿轮和从动球齿轮上两个动座标架之间的关系,通过旋转变换,分别推导出球齿轮机构和球齿轮齿盘机构的正、逆运动学模型,借助于行星轮系传动比计算方法求出了球齿轮行星传动中行星轮输出轴的偏转角与系杆框架偏转角之间的关系。     

装配误差对风电齿轮箱动载系数的影响规律研究

建立了某1.5WM级风电齿轮箱多体动力学模型,运用多刚体动力学理论研究了基于Hertz接触理论的轮齿啮合力的时域特性.定性地分析了风电齿轮箱二级行星传动机构在各装配误差单独作用下的动载系数.分析结果表明:行星齿轮传动时接触力在时域具有明显的动载特性.在相同误差大小情况下,行星轮安装偏差对整个轮系的动载系数的影响最大.     

NN型少齿差行星齿轮传动啮合冲击分析及修形设计

针对少齿差行星齿轮传动时的多齿啮合效应,采用有限元法建立了渐开线少齿差多齿啮合模型,分析了动态轮齿的接触特性分析,得到了完整啮合周期内齿面接触应力、齿面印痕、齿面滑动位移等啮合特性参数,分析了啮入、啮出冲击对齿顶刮行的影响。采用长修形法对少齿差行星传动的齿轮进行齿廓修形,使轮齿啮合状况得到了改善,明显减小了啮合冲击对齿顶刮行的影响,研究结果对指导少齿差行星齿轮传动设计具有重要意义。     

基于 CAD的渐开线少齿差行星齿轮传动变位系数的选取

运用渐开线变位齿轮传动设计原理,建立了渐开线少齿差行星齿轮传动变位系数选择的约束模型,依据AutoCAD2000版本开发出了渐开线少齿差行星齿传动变位系数选择软件模块,从而大大提高了渐开线少齿差行星齿轮传动的设计效率和设计质量。     

温度变化对圆柱齿轮齿形的影响

通过对具有渐开线齿廓的齿轮温度场分析和热应力应变分析,指出标准渐开线齿轮在温度发生变化时,其实际齿廓曲线与理论曲线不相重合,表现为齿形的非渐开线特性,并给出此时的齿形误差。     

渐开线圆柱齿轮传动的重合度计算

阐述了渐开线直、斜齿圆柱齿轮传动的重合度的概念及具体计算与图解方法。详细说明了如何用端面参数按直齿圆柱齿轮的重合度公式来计算斜齿轮的端面重合度。     

基于UG与ADAMS的锥齿轮啮合动力学研究

充分利用UG三维建模软件与ADAMS动力学仿真软件二者的优势,对标准渐开线直齿锥齿轮进行了建模及啮合时的动力学仿真.具体为：以直齿锥齿轮的机械理论知识为依据,对UG进行二次开发,实现了基于强度理论及渐开线方程理论的直齿锥齿轮的参数化模型的创建;利用ADAMS软件将模型数据转换为parasolid格式,研究其啮合时从动轮的反作用力、速度、加速度等,实现了锥齿轮啮合动力学仿真.研究结果与理论预测基本吻合。     

大速比NN型行星齿轮减速器的设计

介绍了NN型渐开线少齿差行星齿轮减速器的主要设计方法,以传动比为200的情况为例,介绍了减速器的配齿计算、齿轮副计算和平衡结构设计的方法和结果.本文提供的配齿计算方法可以快捷方便地找到合适的齿数,本文提出的新型平衡结构具有明显的实用价值.     

NN型渐开线少齿差行星传动齿轮副的设计

对NN型渐开线少齿差行星齿轮减速器的传动原理、传动特点、齿轮副的主要干涉限制条件、设计参数的选择提出一些看法和认识.提出简明实用的设计计算方法,可简化设计工作,避免反复计算.     

直线共轭内啮合齿轮泵的困油特性分析

研究了直线共轭内啮合齿轮泵的结构及工作原理,采用扫过面积法,以主动轮的转角为变量,拟定了关于直线共轭内啮合齿轮泵的困油容积和困油容积变化率的理论公式,为了比较说明其困油变化特性,选取了相同参数的渐开线内啮合齿轮泵,并利用Pro/E软件提供的工具,方便地测量并计算出了主动轮在不同转角情况下渐开线内啮合齿轮泵的困油区容积大小。结果表明,与相同参数的渐开线内啮合齿轮泵相比,直线共轭内啮合齿轮泵具有困油体积小,困油容积变化幅值小,传动较平稳等特点。     

差速器锥齿轮参数化建模及模态分析

运用CATIAV5知识工程模块,结合齿轮齿廓渐开线方程,针对圆锥和内花键的齿形实体特点,建立了汽车差速器行星齿轮和半轴齿轮的参数化模型。运用ANSYS软件对行星齿轮建立有限元模型并进行模态分析,计算出了其低阶固有振动频率和模态振型。提高开发效率,为圆锥齿轮设计和差速器振动分析提供了一定的参考。     

差速器行星齿轮轴的断裂分析

借鉴空心圆轴扭转变形时的横截面应力模型和十字轴万向节危险断面的分析,把差速器行星齿轮轴假想为三部分——内花键空心箍、十字阶梯轴和渐开线花键,并关联分析其抗扭强度和十字轴轴颈根部抗弯能力;通过对行星齿轮轴扭矩传递影响因素的分析,提出并证明了解决行星齿轮轴断裂的可行性方法。