一种非圆锥齿轮齿廓的通用算法

根据微分几何中的曲线理论,利用曲线的法向量得出了基于包络模型的非圆锥齿轮齿廓的简便算法。应用该算法,对二种常用的包络方法(齿条刀具包络,齿轮刀具包络)进行了计算机图形学仿真,并且利用数值算法得到非圆锥齿轮的三维模型。实例计算结果验证了该算法的正确性、简洁性、通用性与创新性。     

圆锥齿轮滚刀齿廓的圆弧近似法

为便于小模数圆锥齿轮滚刀的制造,李宗元同志写了“圆锥齿轮滚刀齿廓的圆弧近似法”一文,现发表如下。但由于这种计算方法不够成熟,又没有经过生产实践的验证,仅供有关同志讨论时参考。     

基于AutoLISP的直齿圆锥齿轮齿廓的三维造型设计

提出了使用AutoLISP语言造型直齿圆锥齿轮齿廓的思路和方法.运用AutoLISP语言构造四棱锥形状的齿条,输入直齿圆锥齿轮的关键参数形成模型毛坯,通过模型毛坯与锥形齿条的减运算,在AutoCAD环境下得到理想的齿廓,提高了三维造型的效率和准确度.     

渐开线非圆齿轮的齿廓曲线数学模型

对于给定的非圆齿轮节曲线,借助于共轭齿条建立齿廓曲线的数学模型。根据渐开线齿轮齿廓成形原理,当共轭齿条分度线在非圆齿轮节曲线上作纯滚动,齿条的齿廓便在齿轮上包络出齿轮的齿廓。因此,首先建立了共轭齿条的数学模型和节曲线纯滚动模型,而后用啮合方程将这两个模型结合起来,经坐标变换后便在齿轮坐标系中获得了非圆齿轮齿廓曲线的数学模型。进一步用计算机图形仿真的方法获得椭圆齿轮的渐开线齿廓曲线图形,验证了该模型的正确性和有效性。该模型为非圆齿轮的加工刀具设计、数控加工程序设计以及轮齿强度分析等提供了基础。     

滚齿直齿圆锥齿轮齿形的研究

对滚齿直齿圆锥齿轮提出了在其范成齿条的法面内,将一对滚齿直齿圆锥齿轮的啮合关系,与齿轮和范成齿条的加工啮合关系相结合的研究方法.在此基础上,利用包络法分析建立了滚齿直齿圆锥齿轮轮齿的齿面方程、滚齿直齿圆锥齿轮和范成齿条啮合的接触线方程.研制了可调倾角式滚切圆锥形齿轮加工装置.进行了直齿圆锥形齿轮滚切加工试验.结果表明加工的齿轮齿面形状与建立的齿面方程一致.     

圆弧齿廓面齿轮齿顶尖化研究

综合圆弧齿轮和面齿轮诸多优点提出圆弧齿廓面齿轮传动。为推进该面齿轮的加工应用,需确定面齿轮毛坯尺寸。运用包络成形理论,推导圆弧齿廓面齿轮齿面方程,在MATLAB中实现轮廓可视化,并得出该面齿轮齿顶在径向有两处尖化。确立齿顶尖化条件,根据数值计算分析影响面齿轮齿顶尖化处半径值的因素。提出以螺旋角为0°的特例,通过最小二乘法拟合齿顶尖化处内径和外径近似方程。最后,通过仿真实验,证明了理论计算和近似方程的可行性。     

齿轮的理想渐开线齿廓

根据齿轮误差同变速器噪声的关系来看,齿形误差是影响变速器噪声的最重要的因素之一。齿形误差包括两个方面：齿形的形状误差和压力角偏差。对于齿形而言,齿形的形状影响噪声,鼓形齿形可以降低变速器噪声。     

非圆齿轮齿廓数值算法研究

针对现有的齿廓数值获取方法过于复杂、不易掌握以及通用性不强的情况,提出了一种简便高效的齿廓数值获取方法:在已知非圆齿轮节曲线的情况下,根据展成法原理提炼出了非圆齿轮加工中隐藏的成齿规律:即可利用齿轮刀一个轮齿包络出非圆齿轮的所有齿廓;在此基础上开发了一套高效简便的非圆齿轮齿廓数值算法,该算法能够不断逼近真实的非圆齿轮齿廓数值,并最终得到全部真实齿廓数值。最后利用MATLAB编程,验证了算法的可行性和准确性。     

一种非圆齿轮齿廓的通用算法

根据微分几何中的曲线理论,利用曲线的法向量得出了基于包络模型的非圆齿轮齿廓的简便算法。应用该算法,对三种常用的包络方法(齿条刀具加工外齿轮,齿轮刀具加工外齿轮,齿轮刀具加工内齿轮)进行了计算机图形学仿真。结果验证了该算法的正确性、简洁性、通用性。     

渐开线齿廓非圆齿轮的变啮合角特性

指出非圆齿轮传动具有变啮合角的特性,并且推导出啮合角的表达式。以椭圆（含高阶椭圆）齿轮及偏心圆齿轮为例,给出啮合角变化的规律及啮合角约束条件。对于椭圆齿轮副,啮合角随着椭圆偏心增大而增大。当偏心率达到相当大的数值时,啮合角成为直角,两齿轮的齿廓脱离接触而推动啮合。这就从理论上解释了非圆齿轮传动中失去啮合现象的原因,同时为传动的设计提供了基础条件。     

非正交直齿圆锥齿轮传动设计计算

两轴线非正交(δ_1+δ_2≠90°)的直齿圆锥齿轮传动,在一些轻工机械中应用较多。然而,有关这种传动按新标准的设计计算公式,在目前的一些机械设计手册中尚未给出,这就给这种传动的设计计算带来困难。本文以理论推导为基础,给出满足工程设计需要的设计计算公式,旨在为可靠地设计此种传动提供依据。     

铣直齿圆锥齿轮

直齿圆锥齿轮的加工,在缺少专用机床时,用普通铣床按仿形法铣削,凭借分度头的回转和工作台的偏移,可使大小端齿厚基本上达到要求。假设选取锥齿轮盘铣刀的刀厚等于小端所要求的齿槽宽,并为保证小端齿厚偏差最小,首先应该确定的是分度头回转孔数,而不是偏移量。铣床纵向走刀铣出直齿槽,此时小端齿厚加工余量为零,     

渐开线齿轮机构齿廓磨损的研究

传统的渐开线齿轮传动理论认为 :齿轮机构运行时轮齿沿齿面均匀磨损 ,磨损后的齿廓仍可保持原渐开线形状。本文通过分析影响齿轮齿廓磨损的各个因素的变化规律 ,对高速及中低速渐开线齿轮机构磨损后轮齿齿廓的变化规律进行了研究。结果表明 :高速及中低速渐开线齿轮机构经长期运行后 ,其磨损的轮齿齿廓不再保持原有渐开线形状 ,因此会加剧齿轮机构的振动和噪音。     

基于齿廓法线法的蜗线齿轮齿廓设计

齿廓设计是非圆齿轮设计加工的关键,其设计精度直接影响齿轮的啮合及传动特性。针对蜗线齿轮齿廓设计问题,通过齿廓法线法推导了齿廓上任意一点的坐标方程,并基于此设计了蜗线齿轮的齿廓,其齿廓数据为该类齿轮的加工编程提供了有效的加工点。对比分析了齿廓法线法与折算齿形法的优缺点,为非圆齿轮齿廓设计提供依据。     

圆弧齿廓面齿轮齿面设计

针对渐开线齿轮传动存在的缺点,综合面齿轮传动的各项优点,将圆弧齿廓应用于面齿轮,提出圆弧齿廓面齿轮传动。采用理论分析、数值计算与物理实验相结合的研究方法对圆弧齿廓面齿轮齿面进行设计。基于齿轮啮合原理和微分几何理论,首先对圆弧齿条基本齿形的共轭齿形齿条齿面方程进行建模,然后利用包络成形理论推导出了加工圆弧齿廓面齿轮的刀具齿面方程,进而由刀具与圆弧齿廓面齿轮互为包络成形理论推导出面齿轮的工作齿面及过渡曲面的方程。最后应用MATLAB软件编程求解出齿面点集并导入到CATIA软件中自带宏程序的EXCEL表格中,运行宏程序并生成轮廓曲线,再利用曲面拟合的方法得到圆弧齿廓面齿轮的三维物理齿面。经与切齿包络仿真模型对比,验证了其准确性。     

螺旋非圆锥齿轮齿面设计及运动仿真研究

应用微分几何的曲线曲面论定理,基于课题组已成功研发的直齿非圆锥齿轮的三维齿廓,对螺旋非圆锥齿轮齿面节线的构建原理进行了研究。基于映射法构建了螺旋非圆锥齿轮齿面节线的数学模型,依据密切面的思想及算法,完成了螺旋非圆锥小齿轮实体模型的构建。应用包络原理,完成了螺旋非圆锥大齿轮实体模型的构建。运动学仿真结果验证了算法及模型的正确性。研究成果为变传动比限滑差速器非圆锥齿轮设计及其啮合理论的完善及创新提供了理论和技术支撑。     

齿轮齿廓抛光方法研究进展

齿轮是现代机械传动系统中运用最为广泛的传动件,齿轮齿廓的精度和表面质量对齿轮传动的精度、平稳性、可靠性和噪声影响巨大。齿轮的加工过程通常要经历初切齿—热处理—初磨—精磨等工艺过程,然而,经磨削加工后齿廓仍然存在磨削横纹、表面粗糙度难以进一步降低、表面粗糙度沿齿廓分布不均匀等问题。目前,齿轮经磨削后进行齿廓抛光是解决上述问题的有效途径之一。为此,将现有主要齿轮齿廓抛光方法归纳为齿廓电化学机械抛光、齿廓磨料流抛光、齿廓磁流变抛光以及齿廓剪切增稠抛光等4大类。详细阐述了当前主要齿轮齿廓抛光方法的加工原理;列举了各种加工方法的加工实例;从加工的适应范围、加工效率、抛光后的齿廓表面粗糙度的改善率以及对加工设备的要求等方面归纳了各个加工方法的技术优势和存在的问题。结果表明,使用其他辅助能场（如超声、激光、磁场等）与传统抛光方法复合以实现高效、高精度、高表面一致性齿廓抛光将是未来的主要研究方向。     

斜齿非圆锥齿轮的数学模型与实例分析

斜齿锥齿轮较直齿锥齿轮有更高的重合度,更大的承载能力。文中将斜齿锥齿轮的理论和知识应用到非圆齿轮领域,得到了斜齿非圆锥齿轮的传动形式,阐述了基于包络原理的齿面生成方法,推导了其数学模型;根据上述理论,建立了非圆锥齿轮的实体模型,利用ADAMS得到和分析了其速度时间曲线,证实了上述模型的正确性。     

直齿圆锥齿轮的铣削

直齿圆锥齿轮在精度要求不高和没有专用机床的情况下可以在铣床上用仿形法加工。     

一种新型非圆锥齿轮副的传动原理及其齿面求解

非圆锥齿轮副是一种典型的用于相交轴或交错轴间运动传递的齿轮机构。根据滚子凸轮副与非圆锥齿轮副的传动原理及特点,提出一种可同时实现相交轴间的旋转运动和输出端轴向移动的新型非圆锥齿轮副——正交复合运动锥齿轮副;运用齿轮啮合原理及共轭曲面理论,建立正交复合运动锥齿副轮传动坐标系,结合标准球面渐开线圆锥齿轮齿面模型,推导该齿轮副共轭齿面方程;分析基于特定节曲线的正交复合运动锥齿轮副位移及传动比影响因子及其变化规律;采用范成加工方法,运用SolidWorks设计软件,获得瞬时接触微平面并完成齿廓设计,实现正交复合运动锥齿轮副的精确齿面、实体模型的建立及运动分析。