准双曲面齿轮点接触齿面啮合分析的理论公式

提供了一套点接触齿面啮合分析的理论公式,这些公式不包含机床调整参数,只涉及到接触点相对于齿轮副的位置以及齿面的一阶和二阶参数。适用于齿面啮合的任何接触点。利用这些公式,能够非常方便地在设计齿面副参数的同时就对齿面进行啮合分析。此外,通过这些公式,从理论上清楚地阐明了点接触齿面副的失配机理,这对点接触齿面副的设计具有重要的指导意义。     

点接触齿面的安装误差敏感性研究

提供一组显式表达的点接触齿面的接触点位置对安装误差敏感性的计算公式,实例表明,计算结果与实验结果一致。这组误差敏感性计算公式既是误差敏感性分析的基础,也是齿面主动设计数学模型的基本组成部分。     

网络法求解相啮合齿面接触迹线的研究

通过研究本文提出了一种以网络结点为基础,在齿面上的活动标架里,计算出齿轮处于不同啮合位置时的接触点,以求得接触迹线的新方法,同时可校核在接触点之外,两齿面是否相交干涉。由于以齿面网络结点的离散数据描述齿面,这种方法可用来研究有误差或产生变形的真实齿面的形状和接触迹线,以便进行齿面的接触分析。     

人字齿面齿轮传动及其几何啮合特性

基于人字齿轮传动的特点和面齿轮传动的原理,提出了面齿轮人字齿的构建方法,为了使得不同旋向的轮齿均获得局部接触特性,采用了齿向俢形以实现接触路径的偏移;为在最大限度上利用面齿轮人字齿的齿宽,提出了面齿轮无退刀槽人字齿的加工方法,设计了其使用的刀具;阐述了面齿轮人字齿的加工原理,建立了坐标系,并推导了面齿轮人字齿面的数学模型和齿面几何啮合性能仿真模型;最后给出了面齿轮人字齿面的计算结果,并绘制了虚拟样机,并完成了齿面接触分析。结果表明:人字齿面齿轮圆柱齿轮的啮合具有理想的啮合性能,可以满足啮合传动的需要。     

点接触摆线行星传动齿面构建方法

提出了点接触摆线行星传动的形成方法,并在摆线行星传动共轭啮合副的基础上给出形成点接触啮合的基本原理;提出了针齿啮合管齿面的构建新方法,推导出啮合管齿面方程、接触曲线方程,从而建立了以摆线针轮共轭啮合副的啮合曲线为脊线的啮合管共轭齿面。在设计实例中,构建了针齿的啮合管齿面,给出了针齿啮合管的位置参数和啮合管半径的选择方法,讨论了点接触摆线行星传动的特性。     

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。     

真实齿面啮合分析

对有误差和热处理变形的真实齿面啮合理论进行了系统的研究,提出了一套适合于各种齿轮类型真实齿面啮合分析的理论及方法,通过试验得到了验证。本系统对齿轮的精度评估,加工误差、热处理变形及测量所用标准齿轮的误差补偿,都有较大的实用价值。     

螺旋锥齿轮拟合齿面啮合特性分析方法

已知齿面测量的采样点，利用微分几何及Ferguson参数样条曲面原理，建立了螺旋锥齿轮齿面拟合的数学模型。根据优化求极值复合形方法和共轭理论，通过变定义域，快速求解齿轮副拟合齿面接触点，并运用V—H接触区调整方法，研究了拟合齿面接触迹、接触区和运动误差曲线的求解算法，绘制出相关图形并给出了实例。     

弧齿锥齿轮齿面啮合点的搜索策略研究

研究了弧齿锥齿轮啮合点的数值求解方法。以计算结果、精度和速度为指标 ,比较了几种齿面啮合点搜索方法的优劣 ,得到一种综合搜索方法。数值计算结果表明 ,这种方法是十分有效的     

真实齿面的描述和相啮合齿面各点间隙的计算

本文提出一种在轮齿两侧面生成对应网络的新方法,利用网络曲线和齿厚的变化描述齿面形状。在齿面上活动标架里,计算出齿轮处于不同啮合位置时,相啮合齿面各点的间隙,可以校核在接触点之外,两齿面是否相交干涉。由于以齿面网络结点坐标的数组描述齿面,这种方法可用来研究有误差或产生变形的真实齿面的形状,进行齿面接触分析。     

Simulation of meshing for the spur gear drive with modified tooth surfaces

The authors have proposed methods (lead crowning and profile modification) for modifying the geometry of spur gears and investigated the contact pattern as well as the transmission errors to recommend the appropriate amount of modification. Based on the investigation, dynamic load of the modified spur gear drive has been calculated, which is helpful to predict the life of the designed gear drive. Computer programs for simulation of meshing, contact and dynamics of the modified spur gears have been developed. The developed theory is illustrated with numerical examples.     

展成法大轮准双曲面齿轮点啮合齿面主动设计

为准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计建立通用的技术平台对于方便点啮合齿面主动设计的实际应用和更加深入的锥齿轮技术研究都是一项重要的基础工作.基于三轴联动锥齿轮机床建立准双曲面齿轮展成法大轮齿面的通用数学模型.根据点啮合齿面主动设计的原理和方法,在大轮轴截面内描述空间齿面啮合的接触点迹线,推导得到了展成法大轮点啮合齿面主动设计所需要的具体计算公式.这些公式可用于不同展成型式的展成法大轮点啮合齿面主动设计.最后,给出了一个展成法大轮准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计的算例.     

超环面行星蜗杆传动啮合齿廓的几何形状分析

针对超环面行星蜗杆传动减速器加工过程中测量的关键技术问题,建立基于转化机构的超环面行星蜗杆传动的 啮合坐标系统,推导了中心蜗杆和内超环面齿轮的齿面方程,完成中心蜗杆和内超环面齿轮齿廓的几何分析、最后完成 理论齿廓和实际齿廓的分析与对比。     

渐开线齿轮单齿啮合区的齿形系数

本文对范成法加工的渐开线圆柱齿轮，在单对齿啮合受载时，按轮齿危险截面形状（分平截面法和折截面法）、加工方法（分齿条刀类和插齿刀类），给出四组齿形系数的计算式。此式既可计算标准（或非标准）齿轮齿顶受载时的齿形系数，又可计算标准（或非标准）齿轮齿廓任意点受载时的齿形系数，还可计算具有非标准齿廓参数的渐开线齿轮任意点受载的齿形系数，为精确计算轮齿齿根弯曲强度提供了依据。     

Precise and general conditions for the validity of a comprehensive set of stereological fundamental formulae

The usual derivations of the well-known fundamental formulae of stereology are unsatisfactory. Precise and general conditions for the validity of a comprehensive system of such formulae are given. They take the form of unbiased ratio estimators of stereological fractions. These estimators are defined for various types of ‘weighted’ random plane and line sections of the specimen. Thanks to certain probabilistic equivalences, these sections may in practice be implemented fairly easily. The system includes new formulae which allow the estimation of the mean lineal and areal projections of embedded features. The mean square errors of several alternative estimators of the same feature characteristics are compared.     

Envelope-approximation theory of manufacture technology for point-contact tooth surface on six-axis CNC hypoid generator

A new generation method for point-contact tooth surface is proposed based on the six-axis movement of CNC machine. The new method is derived from the idea of motion of Darboux-Frenet trihedron along a predesigned path of contact on the predesigned (theoretical) tooth surface. The generated tooth surface provided by the new method has tangency of second order with the predesigned (theoretical) surface along the predesigned path of contact and the predesigned (least) warping in regions that differ from the path of contact. This means that the new method can reliably control meshing characteristics at each contact point. In contrast, the previous method can only control meshing characteristics at a mean contact point and make correction by observing the contact-bearing condition to determine meshing characteristics at other contact points. Different from the previous CNC generation method translated from the cradle-style universal hypoid generator, the developed method directly suits the six-axis movement of CNC machine to identify the relative motion between the tool and the workpiece based on the predesigned meshing characteristics of the gear being generated. A numerical example is given to prove that the above-mentioned manufacture method is accurate and feasible.     

点线啮合齿轮动态接触应力仿真分析与齿廓修形

针对DZLY180型硬齿面点线啮合齿轮减速器,利用SolidWorks建立其高速级齿轮副三维模型,采用Ansys Workbench对模型进行动态接触应力仿真分析,然后对其进行修形并重新建模、仿真,结果显示修形后点线啮合齿轮接触应力减小,啮入冲击得到明显改善.     

啮合力移动速度对轮齿变形影响的有限元分析

运用有限元方法对轮齿的低阶固有频率进行了分析。计算了一定载荷条件下的轮齿在不同的齿对啮合时间下的动态位移响应，并与对应啮合位置的轮齿静态变形进行了比较。结果表明，轮齿具有较高的固有频率，在一般转速下，啮合力沿齿廓移动速度的大小对轮齿变形的影响很小，可以忽略不计。因此，静态条件下轮齿刚度的研究成果可应用于齿轮传动的动态变形计算中。     

Simulation study on dynamics of cylindrical gear meshing with the evolution meshing stiffness

Simulation study on the cylindrical gear meshing with the evolution gear meshing stiffness is being done for better understanding the dynamic characteristics of the kinematics.With consideration of damping,bearing clearance and gear backlash nonlinearity,the dynamic model is set up and computed in MATLAB.The analysis about the relationship between the kinematic responses and the meshing stiffness are carried out.And the results showed that as the gear mesh stiffness is changed from small to large,the performance of the system is changed from the harmonic stable periodic motion to with one times,two times,four times,ending chaos of the stability of the bifurcation.The research results would have theoretical guidance value for the fault diagnosis in engineering.     

齿面摩擦和啮合刚度对双渐开线齿轮传动动态特性的影响研究

针对双渐开线齿轮传动动态特性问题,通过建立双渐开线齿轮的有限元模型,综合考虑齿面摩擦与齿轮啮合刚度二因素,对双渐开线齿轮传动系统进行了有限元模态分析,运用响应曲面法研究了齿面摩擦与齿轮啮合刚度对双渐开线齿轮振动变形和模态频率的影响;选取不同模态阶数对双渐开线齿轮传动系统进行了动态特性研究,分析了不同模态阶数下双渐开线齿轮的振动变形与模态频率变化状况。研究结果表明,随着齿面摩擦因数与齿轮啮合刚度的增加,不同模态阶数下双渐开线齿轮传动系统各阶振动变形与模态频率均显著增加,齿面摩擦与齿轮啮合刚度对双渐开线齿轮传动动态特性有一定影响,在对齿轮传动系统进行动态特性研究时,必须对齿面摩擦与齿轮啮合刚度进行充分考虑。