准双曲面齿轮切削仿真及齿面误差分析

为了缩短准双曲面齿轮的开发周期和降低成本,采用计算机模拟HFT刀倾法对主动轮进行切削,仿真生成齿轮真实齿面,并以Solidworks为开发平台进行VBA开发获得三维齿轮的实体模型。在此基础上,比较加工齿面与设计理论齿面的差异,对不同加工速度加工的齿轮误差进行定量计算,说明加工速度对齿面粗糙度的影响。齿面误差分析结果对生产企业选用什么样的切削速度进行切削加工提供参考,并有助于TCA、LTCA等研究工作的展开。     

正交面齿轮齿面偏差的坐标测量

提出了基于坐标测量获得面齿轮齿面法向偏差的方法,为面齿轮精度评定提供依据。根据面齿轮的加工原理和方法,分析了刀具和工件的相对位置关系,建立了切齿加工坐标系。运用微分几何和啮合理论,推导出理论齿面方程。在此基础上,规划测量网格,计算节点处的理论坐标和法矢量。在齿轮测量中心上进行实际测量试验,将实际测量数据与理论数据进行比较,获得实际齿面法向偏差,最终试验结果验证了该方法的可行性。     

一维测头的螺杆转子齿廓测量

基于一维测头的螺杆转子齿廓测量及数据处理方法,建立转子螺旋面的数学模型,计算齿面测量点的坐标值和单位法矢,提出了转子测量转角的优化算法。根据复杂曲面测量原理及误差补偿理论给出了测量数据的处理方法,得出转子齿廓制造误差,指导了转子的精密磨削制造。现场转子齿廓测量结果验证了该测量方法的可行性与正确性。     

高齿准双曲面齿轮的研究

研究基于局部综合法的高齿准双曲面齿轮ＨＦＴ法切齿参数的设计,给出用ＨＦＴ法加工准双曲面齿轮副的齿面接触分析方法,并在此基础上,比较了普通齿和高齿２种准双曲面齿轮副的传动误差曲线和啮合区。结果表明,高齿准双曲面齿轮副具有较好的啮合性能。     

齿轮全齿面偏差的拟合及分离技术

齿轮测试技术是提高齿轮制造质量的关键因素,相对于传统齿轮精度指标,全齿面精度能够全面反映齿轮加工质量。通过齿轮测量中心对全齿面偏差进行测量,采用双三次B样条对偏差数据进行曲面拟合;通过最小二乘原理对全齿面偏差分离成1阶偏差和2阶偏差,分别反映齿面偏差的倾斜及弯曲程度。对于不同齿轮加工工艺,通过齿面1阶偏差和2阶偏差可以分析齿轮加工误差源,并可对加工工艺进行指导。     

基于真实齿面的准双曲面齿轮传动误差研究

针对运用理论设计的齿轮进行仿真而运用实际生产的齿轮进行滚检验证测试所造成的评价标准不一致的问题,通过NURBS曲面拟合的方法重新构造真实齿轮面,在CATIA软件中进行了三维模型的构造。利用Abaqus软件对真实齿面的准双曲面齿轮传动误差进行分析,对比真实齿面啮合和纯理论齿面啮合的传动误差,验证了真实齿面误差的存在及其对传动误差的消极影响。改变齿轮的安装误差发现,轴交角误差、小轮安装距误差、偏置距误差和大轮安装距误差对传动误差的影响依次减小,通过滚检机实验验证了真实齿面仿真模型的合理性。     

弧齿锥齿轮齿面偏差的测量

提出了在齿轮测量中心上对弧齿锥齿轮齿面偏差进行测量的方法。依据切齿加工过程,建立齿面模型并规划齿面测量网格区域,计算得到被测点的理论坐标及法线方向;在国产齿轮测量中心上对真实齿面测量后,利用曲面匹配及相关补偿理论,得到实际齿面在法线方向的真实偏差;验证了测量方法的可行性和正确性,为弧齿锥齿轮的数字化闭环制造技术奠定基础。     

准双曲面齿轮齿面测量数据的应用与动态性能仿真(英文)

准双曲面齿轮齿面形状非常复杂,可以用点阵式测量和扫描式测量法对齿轮的齿面精度进行测量。比较了两种测量模式的优缺点,分析了测量数据在齿轮齿面品质管理中的应用,研究了如何利用这些测量数据进行准双曲面齿轮的动态性能仿真,并且对接触斑点、齿根应力、振动激振力以及齿面上的载荷分布、赫芝接触应力等动态性能指标进行智能预测。该项研究对设计与制造低振动噪音的准双曲面齿轮有重要指导意义。     

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。     

基于变性法加工的准双曲面齿轮齿面啮合分析

建立了准双曲面齿轮大轮成形法,小轮变性法的切齿加工数学模型,推导了变性表达式的基本形式,确定了变性系数初值的确定方法。建立了大小轮啮合的数学模型,通过齿面检测技术,研究了变性系数对齿面啮合性能的影响。     

汽车驱动桥准双曲面齿轮齿面测量误差精确计算

为精确获取汽车驱动桥齿轮实际加工齿面的真实误差,改善汽车齿轮的齿面精度,结合汽车驱动桥齿轮在传动方面的优越性及其在机床调整计算、加工方法和齿面测量等方面的特殊性,对其齿面数控展成与数字化检测的运动关系进行了深入分析;鉴于汽车驱动桥齿轮齿面拓扑结构的复杂性,结合齿面误差计算原理,在实际加工齿面检测信息的基础上,提出了一种汽车驱动桥齿轮齿面误差的精确计算方法;最后,通过齿轮齿面加工测量结果的比对,验证了该齿面误差精确计算方法的正确性和有效性。     

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。     

高齿准双曲面齿轮的轮齿加载接触分析

给出了准双曲面齿轮齿加载接触分析的数学模型和加载接触分析的求解方法，计算了高齿准双曲面齿轮和普通齿准双曲面齿轮副的加载接触过程，对比了两种齿轮在不同工况和安装误差条件下的齿面印痕、齿面载荷分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载载体分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载荷分布和齿间载荷的分配合理，接触印痕受安装误差的影响较小，具有较高的强度和较好的动态特性。     

奥利康准双曲面齿轮的理论齿面推导及仿真

根据奥利康制准双曲面齿轮的加工方法和切齿加工原理,分析了刀具、摇台及工件的相对位置和相对运动关系,建立了切齿加工坐标系.运用空间啮合原理,推导出理论齿面方程.将理论齿面进行数据离散后建立方程组,数值分析求解得到齿面离散点坐标.利用三维软件进行了理论齿面的三维仿真,从而为齿面接触分析(TCA)、齿面误差测量以及有限元分析等方面的研究提供了理论基础.     

基于非特征分块插值技术的准双曲面齿轮数字化真实齿面建模方法

针对含磨损情况的准双曲面齿轮真实齿面数字化模型构造问题,提出基于非特征分块插值技术的准双曲面齿轮数字化齿面构造方法。基于非特征的离散数据分块技术对三坐标测量仪测量获得的真实齿面离散数据进行分块,判断出的齿面磨损区域。再结合插值改进算法对齿面磨损区域进行局部插值。对传统离散数据点光顺算法进行改进,提高插值构造齿面的光顺性。通过实例比较,本方法不仅减少插值算法计算量,提高齿面插值数据点的精度,改善数字化齿面的光顺性。为含磨损情况的准双曲面齿轮动态性能预测打下基础。     

加工参数调整对螺旋锥齿轮齿面接触的影响

齿面接触分析(TCA)可以直接反应准双曲面齿轮的啮合质量,运用TCA研究不同加工调整参数对齿轮啮合的影响,得到其影响规律,为实际生产加工参数调整提供理论依据。     

准双曲面齿轮齿面接触应力过程计算

针对准双曲面齿轮疲劳破坏中出现几率最高的齿面接触疲劳强度问题,在齿面接触分析（TCA）和承载接触分析（LTCA）的基础上,采用弹性力学中2个空间曲面弹性接触计算方法,计算了齿轮副在整个啮合过程中齿面最大接触应力的变化过程,指出了最大接触应力所在的齿面位置,这一点与现有的强度计算方法不同,为实际工程中准双曲面齿轮的接触强度设计与校核提供了更为准确的方法。     

准双曲面齿轮的仿真加工新方法

以五轴联动CNC(computer numerical control)弧齿锥齿轮加工机床的概念模型为基础,提出了一种新的准双曲面齿轮齿面的加工仿真方法。在仿真过程中,将齿坯离散为一个同心圆族,把将刀具刃锥面简化为一个锥面。并以求解代表齿坯的同心圆和代表刃锥面的圆锥面的交点数值分析方法为核心算法,构建起了整个仿真系统的框架。解决了基于通用CAD(computer aided design)平台开发的切齿仿真系统无法直接获得齿面上指定点数据的弊端,为复杂齿面的仿真加工技术的发展提供了新的思路。