压力角对鼓形齿联轴器齿面承载性能的影响

鼓形齿联轴器作为一种可移式刚性联轴器,在机械传动系统中扮演着重要角色。压力角是决定齿廓形状的关键参数,影响着鼓形齿齿面承载性能。为探究压力角与鼓形齿联轴器齿面承载性能的关系,通过有限元模拟分析,得到了四组不对中角下单齿和全齿啮合时的齿面等效应力,分析了不同间隙下压力角对齿面承载性能和接触齿对数的影响。研究结果表明：不对中情况下压力角对于齿面承载性能的影响高于理想对中情况,且接触齿对数随着压力角的增大总体呈上升趋势;间隙和压力角同时影响齿面承载性能,当存在间隙时随着压力角的增大,齿面承载性能先增大后减小,而无间隙时压力角越大齿面承载性能越高。     

有限差分法铸造热应力模拟的铸件变形显示技术研究

基于有限单元法中计算结点应力的绕点平均法的思想,提出了差分网格角点位移平均的方法,将包含网格角点的周围铸件网格中心处的位移值进行平均,得到网格角点上的位移值,然后就可以方便地使用OpenGL图形显示函数库将铸件的整体变形情况显示出来实.际算例证明,这种方法显示出来的铸件整体变形趋势与试验结果相符,对铸件变形等相关研究与应用具有实用价值和指导意义.     

航空弧齿锥齿轮的齿面偏差最小化

由于齿面偏差的存在,实际加工中往往要试切多次才能得到比较理想的齿轮副.针对该问题,建立了齿面方程,并对齿面的旋转投影面进行网格划分,求得了网格节点的三维坐标值和法矢;基于三坐标测量机,获得了真实齿面网格节点的法向偏差;对齿面方程求偏导,得到了齿面偏差与机床调整参数修正量之间的关系方程,即45个超正定线性方程组,并给出了求解方法;最后用实例说明采用上述方法可以使齿面偏差最小,并使得试切次数由10次减少到了3次.     

成形法大轮准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计与理论检验

建立了准双曲面齿轮传动成形法大轮齿面的数学模型,该数学模型不包含机床调整参数,仅与齿轮和加工刀盘的几何结构参数有关.在大轮轴截面内描述空间齿面啮合的接触点迹线,根据点啮合齿面主动设计原理和方法,得到了成形法大轮准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计的计算公式.提出了一种检验点啮合齿面主动设计过程和结果正确性的理论方法,并提供了用于检验的计算公式.最后,给出了一个成形法大轮准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计与理论检验的算例.     

基于ROMAX的斜齿轮齿面修形优化设计

针对建筑用施工升降机减速器输出轴齿轮出现齿面偏载而导致振动噪声过大的现象,以某建筑用施工升降机为研究对象,考虑综合因素对输出轴斜齿轮副偏载现象的影响,通过理论计算确定修形量范围,然后基于ROAMX用全因子法以齿向修形量、螺旋线修形量及齿顶修缘量为设计变量,以齿面接触载荷分布系数和齿根弯曲载荷分布系数为优化目标进行参数优化设计,经计算得到最佳修形量组合结果。对修形后的齿轮进行动力学仿真分析,结果表明：经过修形的齿轮齿面接触载荷和齿根弯曲载荷分布更均匀,齿面最大单位长度载荷降低了58.2%。对修形后的齿轮动力学性能进行评估,结果表明：修形后的齿轮传动误差激励减小了75.5%,箱体表面的加速度响应最大降低了47.8%。     

基于关节臂测量仪的大齿轮测量方法研究

目前大齿轮的测量方法依然存在着较大的提升空间，针对这一情况，提出一种基于关节臂测量仪的大齿轮测量方法。应用六自由度关节臂测量仪，对大齿轮齿廓面进行采点，收集点云数据。设计一种齿面测量辅助尺，确定关节臂测头的采样位置，并保证测头的采样方向一致。运用双三次NURBS插值方法，创建出实际齿面模型。通过得到的实际齿面齿廓，与两条理论齿廓间的法向距离求得齿廓偏差，运用分度圆处矢量法确定实际齿面齿距，与理论齿面齿距进行比较得到齿距偏差。最后，运用该方法对某大齿轮进行大齿轮测量，求得单个齿距偏差为21.581 4μm,齿廓偏差为35.200 6μm。结果表明该测量方法是可行的和有效的。     

考虑啮合错位的斜齿轮复合修形优化研究

为了减少斜齿轮传动因啮合错位导致的齿面偏载、传递误差增大、啮合冲击增大,研究考虑啮合错位的斜齿轮复合修形方法,讨论修形前后不同错位量下齿面啮合性能的变化规律。该方法考虑了啮合错位对齿轮啮合性能的影响,基于斜齿轮啮合接触计算模型,以齿面载荷分布、传递误差、啮合冲击等性能指标为评价依据,进行了“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”的复合修形。结果表明：基于多目标的“螺旋角修形+齿廓鼓形修形”复合修形能有效改善因啮合错位造成的齿向偏载,且在降低传动误差峰峰值和改善啮合冲击方面显著优于单一的螺旋角修形,能较全面地改善斜齿轮的啮合质量。     

面齿轮车齿加工研究与试验验证

为了实现面齿轮的高精度、高效率加工,研究面齿轮的车齿加工技术。分析面齿轮车齿加工原理,建立刀具数学模型,根据车齿展成原理推导面齿轮的齿面及齿根过渡曲面方程。以配对渐开线圆柱齿轮共轭的面齿轮齿面作为基准齿面,构建车齿齿面的偏差齿面,分析不同刀具螺旋角、齿数和前角对车齿齿面的影响规律。使用YK2260MC数控车齿机床进行车齿加工,使用格里森650GMS齿轮检测中心,进行齿面误差检测。结果表明：左侧齿面和右侧齿面的误差最大分别为14.7、14.1 μm,验证了所提车齿加工数学模型的正确性,为提高面齿轮的加工精度和效率,进一步改进面齿轮车齿工艺提供了参考。     

轧机鼓形齿联轴器齿面啮合及载荷分配研究

分析了轧机用非共轭鼓形齿联轴器的齿面啮合特征,并在此基础上进一步研究齿间周向载荷的分配规律,给出一种分析非共轭鼓形齿联轴器工作倾角对其齿间载荷分配影响的有效方法.按所述方法,对宝钢2 050 mm轧机精轧主传动使用的某鼓形齿联轴器进行数值分析,得出的结论为鼓形齿联轴器的设计制造及其在实际轧钢生产中的应用与维护提供了依据.     

基于自助法的弧齿锥齿轮齿面修正

为了降低弧齿锥齿轮在批量加工制造中存在的齿面偏差,提出一种基于自助法的弧齿锥齿轮齿面修正方法。以同一批次小样本弧齿锥齿轮作为研究对象,在自助法统计齿面偏差检测数据的基础上,得到大量的齿面偏差数据;利用NURBS曲面拟合方法构建齿面的均值差曲面,将它作为实际加工齿面,建立齿面偏差的数字化预控补偿模型,对它进行优化求解,得到批量齿面数控加工的机床修正参数,然后不断调整机床加工参数,实现齿面的预控修正补偿;最后对修正前、后齿面偏差作对比分析。结果表明：小轮齿面偏差比修正前降低了76.66%,验证了自助法齿面修正理论的有效性,对指导弧齿锥齿轮批量齿面修正提供了理论依据。     

高接触比螺旋锥齿面修形方法及动态特性研究

为抑制高接触比螺旋锥齿轮传动的振动,提出一种新的高阶齿面修形方法。根据高接触比螺旋锥齿轮的啮合特点,提出一种新的修形曲线,采用辅助齿面修形方法生成高阶修形螺旋锥齿轮。在考虑齿变形的情况下,计算了高阶修正弧齿锥齿轮传动的载荷传递误差和啮合冲击,在此基础上建立了降低高接触比螺旋锥齿轮传动的载荷传递误差和啮合冲击的优化模型。仿真结果表明：与二阶修形弧齿锥齿轮相比,高阶齿面修形方法不仅可以有效降低高接触比螺旋锥齿的载荷传递误差、啮合冲击和动态负载系数,而且可以提高其在全速范围内的动态性能。     

齿面激光淬火金相分析

本文介绍了用２ｋＷ连续式ＣＯ２激光器进行齿面淬火的工艺，对激光淬火后齿面硬度及其金相组织做了分析，并与高频淬火齿面做了对比，激光淬火齿面组织为理想的针状马氏体，齿面硬度高，疲劳强度高。     

双包络TI-环面蜗杆传动的二次包络分析

在一次包络分析的基础上,着重进行了二次包络齿面接触分析,推导出了蜗杆和蜗轮齿面方程。齿面接触分析表明：齿面呈双线接触,润滑条件好,承载能力大,在重型机械传动装置中具有实用价值。     

齿轮齿面喷丸强化研究现状与展望

疲劳与磨损是齿轮啮合过程中齿面的主要失效形式,严重影响齿轮的综合使用性能。喷丸强化工艺能够有效提高齿面抗疲劳和耐磨损性能,是一种重要的齿轮齿面强化方法。通过国内外文献分析可知:喷丸强化主要存在应力强化和组织强化两种强化机制。喷丸工艺参数对齿轮表面完整性影响的主要规律包括:残余压应力大小与工件硬度、强度成正比,而工件材料硬度越高,冷作硬化效果越弱;齿面粗糙度随覆盖率适当地增加而减小,随喷丸强度的提高而增大;喷丸强度、覆盖率、弹丸直径等喷丸工艺参数决定了残余奥氏体的转化量等。同时,国内外在喷丸强化工艺对齿轮接触疲劳性能、传动性能、磨削烧伤作用机理方面开展了大量研究,主要结论如下:残余压应力、硬度、晶粒细化程度的增加是齿轮接触疲劳性能提升和磨削烧伤修复的主要原因,喷丸引起的齿面粗糙度升高制约了齿轮使用性能的提升,可通过齿面抛光等精加工工艺来改善。此外,介绍了微粒喷丸、二次喷丸、振动喷丸等新型喷丸强化方法,从表面性能、环保、工程应用、疲劳性能等方面,客观评价了新型喷丸强化方法的优点与不足。最后,对齿轮齿面喷丸强化工艺进行总结,并对其发展趋势进行了展望。     

基于重合度和齿数的泵用圆摆线齿廓设计及其性能简洁式

为推动圆摆线在泵用齿廓上的应用及其性能评估,基于圆摆线的成形原理,以最能体现齿轮泵性能的齿数和重合度为圆摆线齿廓的设计参数,其中的动圆半径系数由标准齿顶高系数唯一确定,进而依序构建出能反映泵各项性能的齿廓形状系数、齿顶圆心角、齿顶压力角、最大困油流量、容积利用系数、流量脉动系数和单位排量体积的简洁公式,最后通过齿轮副3D模型加以验证,及给出不同组合下的齿廓参数和性能参数。结果表明：圆摆线齿廓的设计与构造方法简单,结果精准。齿数显著影响着泵的各项性能,齿数越多,困油与脉动性能越好,但轻量化效果越差。重合度主要影响着泵的困油与脉动性能,重合度越小性能越好,其中对困油性能的影响最大;稍多的齿数和稍小的重合度是提升泵困油与脉动性能的最佳组合,有利于降低泵的噪声。     

TI 蜗杆与渐开线斜齿轮传动的接触分析

本文对ＴＩ蜗杆与渐开线斜齿圆柱齿轮正交传动的齿面接触进行了理论分析，剖析了内、外啮合两种传动情况，验证了外啮合传动的可行性，表明在齿轮齿面上实际接触线偏向一侧并集中于中截面附近，使得这种传动对误差的敏感性减小，易于制造、安装，对重型机械设备是一种很有前途的传动形式。     

泵用无困油无根切齿廓及其轴向超低恒脉动结构

针对外啮合齿轮泵困油现象和流量脉动大的结构性问题,基于渐开线齿轮的传动优势和成形原理,提出一种以重合度为1和齿廓根点位于基圆上为限制条件,齿数为唯一设计构造参数的无困油无根切齿廓的逆向构造方法。通过设计新的轴向双齿轮副结构,解决原有单一齿轮副流量脉动大的结构性问题。结果表明：逆向设计构造方法简单、精准;单副重合度为1可确保无困油现象;齿根点位于基圆上及变位滚切加工可确保无根切现象;单副0.375、双副0.094的恒流量脉动系数与齿数无关,利于在最小齿数为6时采用高容积利用系数0.35,且泵轻量化效果较好;双副轴向180°/齿数的错位间隔装配易于实现,综合重合度为2可确保传动平稳性等。     

Modelling of tooth trajectory and process geometry in peripheral milling of curved surfaces

The paper presents modelling of tooth trajectory and process geometry in peripheral milling of curved surfaces. The paper differs from previous work in this area, in two respects. Firstly it deals with milling of variable curvature geometries unlike zero and constant curvature geometries dealt in the past. Secondly true tooth trajectories are considered for modelling process geometry in milling of curved surfaces instead of simpler circular tooth trajectories. Mathematical expressions for, feed per tooth along cutter contact path, entry and exits angles of tooth, undeformed chip thickness and surface error are derived and effect of workpiece curvature on these variables is studied. As cutting forces depend on these process variables, physical experiments were also performed to study the effect of workpiece curvature on cutting forces. Process simulation experiments carried out show the need for modelling true tooth trajectories instead of circular tooth trajectories particularly for curved geometries. Results also show that using simpler constant curvature models to variable curvature geometries for the purpose of estimation of process geometry variables could be erroneous.     

基于计算机视觉的面齿轮齿面重构技术

随着面齿轮在航空传动系统上的应用,面齿轮传动的优点逐渐被人们认识,对面齿轮的研究也不断深入.计算机视觉检测技术具有检测精度高、实现速度快、非接触检测的特点,论文研究了计算机视觉测量技术在面齿轮齿面重构中的应用,建立了摄像机成像的数学模型,由摄像机获取齿轮齿面的二维图像,通过计算机对数字图像进行图像处理,计算出关键齿面点的三维坐标,实现面齿轮齿面的重构,为基于面齿轮实体的数字化加工奠定了基础.