弧齿锥齿轮齿面数学建模方法

弧齿锥齿轮的精确3D几何模型是虚拟装配、接触性能分析和精密测试的基础.由于弧齿锥齿轮齿面属于复杂曲面,形状和结构较复杂,当今的齿面成型技术还不成熟,以至于齿面无法精确成型.为提高齿面成形精度,研究一种快速精确的齿面成形方法.以齿轮啮合原理为理论依据,MATLAB为主要运算工具,精确输出齿面点三维坐标;采用3D建模软件SolidWorks进行三维建模.结果表明:该方法可以提高齿轮齿面的精度.     

螺旋锥齿轮齿顶线数学建模方法

在螺旋锥齿轮齿顶倒棱加工中,刀具按照一定的轨迹运动,首先要明确齿顶线的数学模型。从螺旋锥齿轮齿面的加工原理出发,得到了螺旋锥齿轮齿面的数学模型,然后与齿轮外圆锥面方程按照曲面求交的方法得到了齿顶线的数学模型,为螺旋锥齿轮齿顶倒棱加工提供理论支撑。     

螺旋锥齿轮离散齿面数字仿真加工方法研究

基于螺旋锥齿轮HFT加工方法,建立了螺旋锥齿轮的仿真加工模型,通过编制仿真加工程序,获取了螺旋锥齿轮齿面离散点,在此基础上实现了螺旋锥齿轮齿面的NURBS表示,并通过实例验证了该方法的可行性.     

超大型精密硬齿面螺旋锥齿轮加工新技术

大规格减速机的制造受到极大制约,发展超大型精密硬齿面螺旋锥齿轮制造技术势在必行。基于五轴联动的螺旋锥齿轮制造,将建模/TCA软件得到的三维模型导入CAM软件,采用等高线、五轴仿形加工等CAM刀轨编程方法,编制CAM程序,并导入机床TNC。     

弧齿锥齿轮齿顶倒棱锥形砂轮加工方法研究

为了实现弧齿锥齿轮齿顶倒棱高效加工,提出一种基于锥形砂轮的倒棱方法。建立弧齿锥齿轮和锥形砂轮的实体模型,以砂轮沿垂直于面锥方向切入最大深度为原则,采用实体接触分析方法,确定砂轮与齿轮的空间运动关系。基于空间运动关系完成倒棱仿真加工,仿真结果表明:该方法可同时加工两侧齿顶,加工效率较高且在通用五轴加工中心上即可实现。为了评价倒棱效果,提出一种倒棱效果的定量测量方法,在倒棱仿真模型上选定的多个测量位置,测量倒棱效果并与理论模型进行比较,依据比较结果可确定砂轮锥角的优化值。     

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。     

基于平底铣刀的螺旋锥齿轮齿面加工轨迹规划

针对当前螺旋锥齿轮采用专用机床及刀盘加工时,设备价格高昂且通用性不强的问题,提出采用平底铣刀在通用五轴机床上进行螺旋锥齿轮加工。通过齿轮啮合原理和包络加工原理构建螺旋锥齿轮参数化模型,规划出采用平底铣刀端铣的粗加工轨迹,以及采用平底铣刀侧铣凹凸两侧面的半精加工及精加工轨迹,并对获得的刀具轨迹进行齿面加工仿真。结果表明加工表面相对均匀,能够实现在五轴机床上加工螺旋锥齿轮,提高了大规格或单件小批量齿轮加工的通用性和经济性。     

双正交小波对球面渐开线螺旋锥齿轮齿面拟合的研究

为提高螺旋锥齿轮的加工精度,提出双正交B样条小波的优化设计方法.以球面渐开线的形成理论为依据,运用MATLAB获取齿面离散点数据.利用双正交B样条小波去除齿面高频细节特征信息,保留低频主体特征信息,重构出一组更合理、有效的齿面离散点.将重构的数据点通过NURBS曲面进行精确拟合后,得到具有较低高斯曲率和较低复杂程度的齿...     

螺旋锥齿轮数控铣齿加工过程几何仿真研究

利用面相对象技术和CAD系统的三维建模功能及其ObjectARX技术，根据螺旋锥齿轮的加工原理，提出了CNC铣齿机、齿坯和刀具三维模型的构建方法以及基于全局光照明的加工环境光照计算的具体方法。利用齿坯实体模型和刀具实体模型做布尔减运算，来实现模拟工件材料的去除过程；同时，采用全局光照明模型建立了具有真实感的数控加工虚拟现实环境。实际应用表明，该系统不但实现了螺旋锥齿轮的计算机辅助铣齿，提高了加工效率，降低了加工成本；而且还提供了非常真实的仿真效果。所获仿真结果可为齿面接触分析、有限元应力分析、齿轮的数控加工等提供精确的三维几何模型。     

成形法螺旋锥齿轮硬齿面高速铣削的可行性研究

由于成形法螺旋锥齿轮的大轮具有直齿廓且齿数多,磨齿加工的效率低,因此,考虑对其采用高速切削加工的方法.经论证表明,选择合适的夹具、机床与刀具可以实现成形法螺旋锥齿轮硬齿面的高速铣削,实现＂以铣代磨＂,可提高加工效率.     

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。     

UG环境下利用GRIP实现螺旋锥齿轮数值仿真齿面的精确重建

提出了一种从数值仿真数据中提取螺旋锥齿轮齿面的方法，该方法利用网格数据的相关性提取齿面数据，采用网格曲面划分方法，解决网格数据分割问题，并在UG环境下利用二次开发工具UG／Open GRIP实现了复杂齿面的精确重建。该方法简洁高效，在实际应用中取得了良好的效果。     

面向"非零"传动弧齿锥齿轮的CAD系统的开发

根据弧齿锥轮设计理论，采用模块化设计思想，设计出面向弧齿锥齿轮的CAD系统的总体结构。在AutoCAD2000平台上，用object ARX2000二次开发工具开发工具开发出弧齿锥齿轮CAD软件系统。该系统在强大的工程数据库支持下，可顺利完成弧齿锥齿轮的设计、校核、零件图输出对及加工前的准备工作。不仅能保证设计质量，也提高了设计效率。同时为进一步开发弧齿锥齿轮CAD/CAM一体化系统奠定了基础。     

弧齿锥齿轮三维参数化设计

介绍了利用Pro／E复杂曲面造型及Program开发功能实现弧齿锥齿轮三维参数化设计的基本思想、方法和步骤，为弧肯锥齿轮啮合、传动、分析、加工等方面的深入研究提供了十分有用的工具和手段。     

基于PowerMill的弧齿锥齿轮在五轴数控机床上的加工研究

目前对于单件、小批量弧齿锥齿轮的加工,需要齿轮专用机床或数控弧齿锥齿轮铣齿机,该类机床存在加工对象窄、加工范围有限、单件生产成本高等局限性;对于一些特殊参数的不完全齿或应用在某些特殊场合的弧齿锥齿轮,无法在专用机床上加工。针对上述问题,提出在五轴数控机床上完成弧齿锥齿轮加工,指出了问题,并给出解决方案;实现了UG环境下弧齿锥齿轮的数字化建模,在Power Mill软件下生成弧齿锥齿轮的刀具路径且后置处理生成NC代码,并在VERICUT环境下进行仿真与效验,最后在五轴数控机床DMG_DMU50V上完成零件加工。经锥齿轮检查机检测,用五轴数控机床加工弧齿锥齿轮能满足设计要求,适合于单件或小批量生产。     

弧齿锥齿轮半滚切法切齿与滚动检验仿真

针对传统弧齿锥齿轮切齿过程中机床调整和滚动检验环节存在的不足,以格里森弧齿锥齿轮半滚切法切齿与滚动检验过程为对象,研究弧齿锥齿轮切齿和滚动检验的仿真方法.在NX软件平台下,先根据切齿原理和实际切齿过程建立几何仿真模型,然后利用二次开发工具驱动该模型进行切齿和滚动检验仿真,最后通过实例对该仿真过程进行了验证.该仿真方法避免了复杂数学计算,整个过程基于同一软件平台,流程简单、速度快.此外该方法也可作为弧齿锥齿轮建模的一种新途径.     

螺旋锥齿轮摆辗凹模的断裂失效

螺旋锥齿轮是差速器的核心部件,其精密模锻过程中存在角隙充填不满和成形力过大的问题。利用摆辗成形过程中金属周向流动容易的特性,可以克服这些困难。由于螺旋锥齿轮齿线长而弯曲,其摆辗成形过程中,模具经常断裂失效。本文建立了螺旋锥齿轮摆辗有限元模型,对其成形过程进行模拟;利用点跟踪的方法,对凹模齿根凸面和凹面的周向应力和径向应力进行研究;分析了凹模齿根应力和不均衡应力,得到外端凸面的应力值过大和外端不均衡应力过大是模具经常断裂失效的主要原因,提出了增加凹模齿形外端的强度是提高凹模寿命的有效方法。