斜齿轮啮合刚度改进算法及其影响因素分析

在势能法的基础上，提出了一种斜齿轮啮合刚度修正算法。该方法考虑了齿轮真实加工时产生的齿根过渡曲线，齿根过渡曲线是刀具展成运动时齿顶尖角所形成的轨迹线，且齿根过渡曲线与渐开线的交点为渐开线的起始点。在刚度计算时，齿根到渐开线起始点用齿根过渡曲线方程来计算，渐开线起始点到齿顶用渐开线方程来计算，运用该方法计算的啮合刚度与实际更加接近。通过与有限元法的对比，验证了该修正算法的准确性，提升了斜齿轮啮合刚度的计算精度。基于该方法，分析了渐开线形状、啮合位置以及重合度对斜齿轮啮合刚度以及传递误差的影响。结果表明，当压力角增大时，渐开线曲率半径会变大，从而提高了齿轮的端面刚度；同时，端面重合度会先增大后减小，在端面刚度与端面重合度的综合影响下，平均啮合刚度与端面重合度变化趋势相同；当啮合位置更靠近节点时，啮合刚度会提高；增加重合度会使平均刚度增加，并使传递误差峰峰值趋势整体下降；但当重合度接近0.5的奇数倍时，传递误差峰峰值会出现极大值。     

剃前滚刀凸角顶圆弧的设计

我们都知道滚刀加工的齿轮根部过渡曲线主要有两种形式,一种是根部过渡曲线由一段圆弧和两段渐开线延伸线组成,另一种是根部过渡曲线为整段渐开线延伸线。第一种根部过渡曲线是由凸角顶为双圆弧或凸角顶为基本形的滚刀形成,第二种根部过渡曲线是由凸角顶为单圆弧的滚刀形成。     

基于VB的SolidWorks渐开线齿轮二次开发方法研究

SolidWorks由于其强大的三维设计功能而在工业三维模型设计中有着广泛的应用.根据加工精度要求用等误差直线逼近法计算节点坐标,用样条曲线连接各节点形成渐开线.在SolidWorks中建立准确的渐开线齿轮模型,并用Visual Basic语言编制程序进行二次开发,实现了参数化绘图,提高了三维造型设计的自动化水平.     

基于椭圆齿顶刀具的渐开线齿轮齿根过渡曲线的研究

提出了加工齿轮刀具顶部设计成椭圆弧段,生成的曲线作为渐开线齿轮的齿根过渡曲线,对刀具椭圆方程进行求解,并利用齿廓法线法求解了齿根过渡曲线方程。进行齿轮的齿根过渡曲线干涉分析,通过ANSYS软件对齿轮弯曲强度进行有限元分析,并与基于单圆弧齿顶刀具的渐开线齿轮弯曲强度对比。结果表明:该齿轮不会发生齿根过渡曲线干涉,并且能够得到与基于单圆弧齿顶刀具的渐开线齿轮基本相同的弯曲强度。     

少齿数齿轮轮廓曲线方程的建立与加工

渐开线齿轮的齿廓曲线由渐开线和齿根过渡曲线组成,其中齿根过渡曲线影响齿根弯曲强度,并对啮合时干涉、变位系数的选择都有直接影响。基于范成法加工原理,建立动坐标系和静坐标系,通过动、静坐标变换,推导出齿廓渐开线和齿根过渡曲线的数学方程;基于Pro/E绘制出齿数2~4的少齿数齿轮的端面齿形,验证了方程的正确性;通过对普通滚齿机的改造,加工出齿数2~4的少齿数齿轮。     

基于椭圆的渐开线齿轮齿根过渡曲线研究

渐开线齿轮齿根过渡曲线是影响齿根弯曲应力的重要因素.为提高齿轮的弯曲强度,提出了采用椭圆曲线代替延伸渐开线的等距曲线,基于坐标转换原理,求出椭圆曲线方程.并采用30°切线法求出椭圆过渡曲线齿形系数和应力集中系数,与标准刀具加工的齿根曲线进行比较,结果表明采用椭圆过渡曲线可以使弯曲应力降低15％.根据齿形法线法,反求出获得该椭圆曲线的滚刀刀顶曲线,为滚刀刀顶设计和实际加工提供了理论依据.     

渐开线齿形误差超差原因及消除

齿轮运转时，齿形加工精度对传动的平稳性起着举足轻重的作用。而评价齿轮工作平稳性的主要因素之一，是齿轮渐开线齿形误差。渐开线齿形误差若超差就会影响齿轮传动时一对牙齿从开始啮合到脱开过程中速比的变化，即转角误差。这种转角误差在齿轮每一转中是多次重复出现的。它会引起     

齿轮根部过渡曲线滚切刀痕的分析

滚齿加工的齿轮根部过渡曲线是滚刀齿顶角尖运动轨迹.它是延伸渐开线.从理论上来讲.齿条齿轮啮合的运动轨迹应该是平滑的,但滚齿加工是有限刀齿包络切削,因而这段曲线的两边会出现不同     

球面渐开线齿形非圆锥齿轮的设计与分析

根据短程曲线的测地曲率原理和圆锥齿轮球面渐开线形成原理,提出了一种非圆锥齿轮的球面渐开线形齿廓设计方法。首先,基于非圆锥大端球面节曲线的测地曲率,构建节点当量圆锥齿轮;然后,利用该节点当量圆锥齿轮的球面渐开线齿廓构建非圆锥齿轮的球面渐开线齿廓;最后,通过坐标转换矩阵和数据计算,在CATIA中三维建模,并进行运动分析。经过仿真分析,这种方法设计的非圆锥齿轮能够实现变速比交轴传动,运动误差小,且齿轮传动平稳。这种方法设计的非圆锥齿轮,主要目的是为产形线切齿法在非圆锥齿轮的球面渐开线齿形加工方面的推广及应用。     

渐开线齿轮齿根过渡曲线计算及在UG中精确建立齿轮三维模型

目前齿轮建模方法在齿廓工作的渐开线部分易于精确建模,但齿根过渡部分曲线通常为近似替代,这对应力分析会产生较大误差。为此采用数学方法建立齿轮齿根过渡曲线函数方程,用UG公式表达式绘制齿根过渡曲线,同时用坐标旋转法使渐开线工作齿廓与齿根过渡曲线对接,精确建立渐开线齿轮的三维模型,由此建立的三维模型更准确实用,实现齿轮的参数化建模,并为后续对齿轮作仿真分析奠定良好的基础。     

非圆齿轮节曲线设计的新方法

通过将非圆齿轮转化成高精度分段圆齿轮的节曲线设计新方法,使得用圆齿轮代替非圆齿轮节曲线后,其逼近误差和弧长误差可控制到很小,从而使非圆齿轮的设计及加工问题简化成圆齿轮来解决,并在导出一种非圆齿轮低速大扭矩液压马达节曲线公式的基础上,用该方法对节曲线进行圆弧逼近,得到了极高的弧长封闭精度及逼近精度。     

渐开线齿轮齿根曲率半径对齿根应力的影响

基于任意转角位置的渐开线齿轮齿廓数学模型,构建了齿根任一点局部应力的折截面法计算数学模型,提出了渐开线齿轮齿根过渡曲线曲率半径的计算公式,并验证了曲率半径计算公式的准确性,应用齿根应力计算数学模型分析讨论了不同参数条件下曲率半径对齿根应力的影响.其分析结果将为渐开线齿轮设计、参数优化选择等提供参考数据,同时为齿根应力数值分析提供了新的数学模型.     

基于UG的渐开线斜齿轮参数化精确造型设计

斜齿轮端面齿廓曲线包括渐开线、齿根过渡曲线、齿根圆弧和齿顶圆弧。为了实现齿轮完全参数化精确建模,必须精确描述齿槽各段曲线的参数方程,本文重点介绍了如何根据齿轮加工方式确定了齿槽的过渡曲线参数方程。为了实现各段曲线参数方程的连续性,根据齿轮的实际情况确定了各段曲线连接端点的取值范围。并通过UG软件的表达式功能实现规律曲线的绘制,绘制出端面齿廓的精确曲线,结合UG软件的相关特征操作实现斜齿轮的三维精确造型。     

基于高弯曲强度的齿轮过渡曲线分析

齿根过渡曲线是影响齿轮弯曲强度的重要因素。为了提高齿轮弯曲强度,延长齿轮的工作寿命,从齿轮根部过渡曲线的加工刀具设计入手,分别考虑圆角刀顶、单圆弧刀顶、双圆弧刀顶,建立齿轮过渡曲线成形方程,确定齿轮根部强度敏感部位和应力集中系数的关系模型,探究齿轮不同过渡曲线对齿轮弯曲强度的影响,用有限元法对理论分析计算的结果进行验证。研究表明:使用双圆弧刀顶的刀具加工出的齿轮,其齿根弯曲强度比普通齿轮的齿根弯曲强度有很大提高,为高弯曲强度齿轮设计提供理论依据。     

基于BP神经网络的矩形花键插齿刀齿形设计

针对矩形花键插齿刀的齿形设计,提出了利用BP神经网络的非线性映射特性逼近插齿刀切削刃形的设计方法,建立了插齿刀理论齿形坐标点与逼近曲线之间的BP网络模型。仿真结果表明,该方法可达到精确设计矩形花键插齿刀齿形的目的。     

K-H-V型少齿差减速器齿轮啮合可视化建模与分析

建立了少齿差减速器内齿轮副渐开线齿廓齿形和过渡曲线数学模型 ,综合考虑了齿条刀具和插齿刀加工内齿轮副两种情况下的齿根过渡曲线 ,采用可视化编程开发了渐开线少齿差行星传动齿轮啮合动态演示系统     

非对称齿廓齿轮弯曲疲劳强度理论分析与试验

为提高齿轮承载能力设计齿轮两侧压力角不等的非对称渐开线新齿形,推导双压力角非对称齿廓齿轮工作齿侧与非工作齿侧的渐开线齿廓方程和齿根过渡曲线方程,通过迭代计算和优化策略提出非对称齿廓齿轮疲劳强度解析法计算公式。编制生成非对称齿轮齿廓的参数化程序,在此基础上建立非对称齿廓齿轮有限元分析模型。通过解析法对不同压力角组合的非对称齿廓齿轮弯曲应力和危险截面位置计算得出,随着工作齿侧压力角的增大齿根最大弯曲应力逐渐降低,单齿啮合区向齿顶偏移;通过对有限元模型进行计算得出的结果与解析法一致,应用最小二乘法拟合出非对称齿廓齿轮齿根弯曲应力随工作齿侧压力角变化的计算公式。采用数控电火花线切割方法加工制造非对称与标准齿廓齿轮,在高频疲劳试验机上采用双齿脉动加载方法对其进行疲劳强度试验。试验结果表明,非对称齿廓齿轮在相同寿命下比对称齿轮极限载荷提高了50%,非对称齿廓齿轮的应力值变化趋势与前两种方法是一致的。     

基于试切误差补偿的斜齿插削技术与实验

为了提高数控插齿机插削斜齿精度,提出了一种基于试切误差补偿的数控加工方法。首先,在分析斜齿螺旋线偏差产生机理的基础上,采用线段逼近理论主运动曲线,计算满足加工精度要求的线段最大许用步长和曲柄转角;然后,通过试切齿轮,测取螺旋线偏差并反求出主运动曲线偏差,获得更准确的新理论主运动曲线;最后,在生产用G代码中,重新用线段逼近新理论主运动曲线。实验结果表明：加工的斜齿轮螺旋线偏差达到7级精度,结果符合预期,验证了技术方案的可行性。     

基于ANSYS的齿根过渡曲线形状优化研究

齿根过渡曲线形状对齿轮强度的影响很大。利用SolidWorks齿轮参数化建模,其中齿根过渡曲线采用多段圆弧;基于啮合齿轮的接触分析,以齿根最大von-Mises应力的极小值为目标变量,采用ANSYS Workbench对齿根过渡曲线形状进行了优化研究,优化后的过渡曲线可以大幅度改善齿轮齿根受力情况、降低齿轮损坏的机率。通过实验验证了本方法的可行性,同时对获取最佳齿根过渡曲线形状具有理论指导意义。     

基于Pro/E的舰用人字齿轮轴精确建模

在Pro/Engineer Wildfire 5.0中文版环境中通过输入齿轮渐开线方程和齿根过渡曲线方程的方法生成渐开线和齿根过渡曲线,保证了舰用人字齿轮轴三维模型的精确性;人字齿轮轴的精确模型可以更好地为后续的齿轮加工、齿轮机构的仿真和有限元分析奠定良好的基础。