相对位置误差对双重螺旋法加工齿轮副接触性能的影响

为预控双重螺旋法加工螺旋锥齿轮的啮合性能,研究了相对位置误差对双重螺旋法加工齿轮副接触性能的影响。根据螺旋锥齿轮副啮合接触原理,通过数值计算得到齿面离散啮合点分布位置,采用有限元法对不同相对位置误差条件下的齿轮副进行齿面啮合加载接触分析,得到了在不同相对位置误差条件下齿轮副传动误差、接触区位置及形状、法向接触力。结果表明,螺旋锥齿轮的传动误差和法向接触力均对小轮安装距误差较为敏感。通过滚检实验得到了齿面接触区位置和接触压力,验证了有限元分析结果。     

安装距可调的锥齿轮副传动误差测量

由于在齿轮副的最佳啮合位置处测量齿轮副的单面啮合可精确得到锥齿轮副的传动误差,本文研究了锥齿轮副最佳安装距的调整方法,并开发了相应的传动误差测控软件。介绍了在最佳安装距位置对锥齿轮副进行单面啮合测量的原理,描述了通过传动误差分析、频谱分析和精度等级评定对传动误差进行评定的方法。利用统计过程控制(SPC)法对锥齿轮副的切向综合总偏差和一齿切向综合偏差进行了工艺评定和过程监控。然后,设计了基于最佳安装距的锥齿轮副传动误差测控软件,完成了对传动误差的实时采集、数据处理和曲线显示,最佳安装距的寻优调整以及测量结果的SPC统计分析。给出了测控软件的类图、顺序图、测试用例和软件界面。最后,实验测量了一对齿轮副在安装距寻优调整前后的传动误差。结果显示,提出的方法和传动误差测控软件可应用于锥齿轮副或面齿轮副的测量。     

弧齿锥齿轮副安装误差调整综述

弧齿锥齿轮被广泛应用于各种高速、重载的相交轴传动中。一对运行良好的弧齿锥齿轮应该具有良好的接触区和低噪音。安装误差是引起弧齿锥齿轮齿面接触性能差和振动噪声大的重要原因。在介绍弧齿锥齿轮主要安装误差的基础上,对现有的安装调整方法进行归纳分析。最后提出通过弧齿锥齿轮啮合接触分析(TCA和LTCA)和动态性能分析相结合来调整安装误差的方法,为弧齿锥齿轮副的安装误差调整提供指导。     

FSH型锥齿轮齿面接触分析

论述了FSH型锥齿轮接触分析的基本原理,包括接触路径的求法、初始点的确定、传动误差曲线的绘制方法和接触椭圆的求解方法,并以一对给定具体参数的齿轮副为例,用Matlab实现FSH锥齿轮的啮合仿真,得到齿面接触区和传动误差曲线.     

等基圆齿锥齿轮啮合性能分析

为了分析和改善等基圆齿锥齿轮在实际工况下的承载能力、传动性能,对其进行齿面接触分析(TCA)模拟锥齿轮齿面接触印痕和传动误差。在不考虑安装误差的情况下对锥齿轮同时进行齿线和齿廓修形,分析齿线和齿廓修形参数的改变对锥齿轮传动误差以及齿面接触区域变化的影响,通过调整修形参数改善齿轮的啮合特性,实现较好润滑性能和传动平稳性的目的。通过一对修形后的等基圆锥齿轮的加工和滚检,验证了TCA修形程序的正确性,为该型齿轮的啮合性能分析提供了理论依据和实验基础。     

基于有限元法的双圆弧弧齿锥齿轮章动传动接触特性分析

接触特性是表征齿轮传动性能的重要指标。为明晰双圆弧弧齿锥齿轮章动传动的接触特性,利用有限元法对其进行加载接触分析。首先,基于啮合原理推导双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程并生成齿轮副的三维模型;其次,利用Ansys Workbench建立齿轮副有限元模型,分析了双圆弧锥齿轮副的齿面啮合状态;最后,分析负载与安装误差对齿轮副传动性能的影响规律。结果表明：双圆弧弧齿锥齿轮存在分别位于凹、凸齿面上的双点接触状态,且锥齿轮靠近小端部位为应力危险点;增大负载有利于提高齿轮啮合的重合度,降低齿间载荷分配系数,一定程度上可提高齿轮传动的平稳性;安装误差对齿轮副齿面接触状态有较大影响,负向偏置误差与正向章动角误差不利于齿轮承载与传动稳定,在实际应用中应合理调控。     

基于轮齿接触分析的弧齿锥齿轮齿面磕碰点检测方法研究

提出一种齿轮副齿面磕碰点检测方法,用于确定弧齿锥齿轮齿面磕碰点位置。建立准双曲面齿轮副啮合模型,通过改变接触区偏移量,调整啮合参数V、H、J,从而得到规划路径下的TCA接触区位置,V、H、J调整结果用于指导滚检试验。在YX-HTT600齿轮综合误差测量及分析试验机上进行滚检试验,得到了准双曲面齿轮副正常齿面与存在磕碰点的齿面两种情况下的传动误差测量结果。通过对两种传动误差测量结果的对比,验证了提出的齿面点测量方法的可行性。试验结果表明,运用提出的齿面检测方法可实现弧齿锥齿轮全齿面检测,检测结果可反映齿面磕碰点位置,从而为进一步改善弧齿锥齿轮啮合性能奠定基础。     

弧齿锥齿轮变性全展成切齿调整计算新方法

本文提出的弧齿锥齿轮变性全展成切齿调整计算新方法(简称SGM-D法),以齿面接触区中心为展成小轮的切齿调整计算参考点,消除了美国Gleason公司SGM法切齿计算参考点不与接触区中心重合的原理误差,可以缩短切齿调整时间和提高齿轮啮合质量,有较大的实用价值。对于相交轴齿轮传动,已不可能像HGM-D法那样,在与齿面接触区中心相对应的啮合点M,形成一对分度锥面。笔者在理论上进行了新的探索,在过M点两齿面的法线与两轮相对转动轴的交点A,形成一对特殊的相交轴准双曲面齿轮,利用等距共轭曲面原理,使切齿调整计算大为简化。     

CT-1和CT-2齿轮副接触精度涂料的应用

齿轮副沿齿长或齿高的接触斑点,是评定一对安装好的齿轮副在初始状态下接触好坏的综合误差。它与齿轮的各单项误差和一对齿轮的安装误差等因素有关。在齿轮加载啮合以后,也可通过接触区的变化来判断、分析齿轮在运转中的受力和接触区扩展情况。因此齿轮副接触斑点的正确显示和记录,对齿轮产品的质量控制有重要的意义。     

安装误差对双圆弧弧齿锥齿轮章动传动齿面接触特性的影响

双圆弧弧齿锥齿轮章动传动的齿面接触特性对安装误差极为敏感.为揭示安装误差对齿面接触特性的影响规律,开展了含安装误差的双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触分析.推导出章动式双圆弧孤齿锥齿轮齿面方程;借助齿面接触分析(TCA)获得齿轮副的齿面接触迹线和几何传动误差;通过算例分析了内、外锥齿轮锥点误差及齿轮副轴线交角误差对双圆弧弧齿锥齿轮副齿面接触特性的影响规律.研究表明,随着各项安装误差的增大,齿轮副接触迹线沿齿高方向的偏移量增大;凸、凹齿面接触迹线沿齿高方向的偏移量对安装误差变化的敏感程度不同;正的安装误差比负的安装误差对齿轮副传动误差影响更大.为获得理想的啮合性能,应合理控制章动式双圆弧弧齿锥齿轮副的安装误差.     

安装位置变动时,齿轮齿面接触区中心位移的计算方法

本文分析了安装误差对点啮合交错轴传动齿轮齿面接触区中心位移的影响。给出了接触区中心微分位移的计算程序。此法适用于任意形状齿面和任意形式的安装位置误差。     

基于安装调整的弧齿锥齿轮接触轨迹与传动误差优化

接触轨迹和传动误差是评价弧齿锥齿轮啮合性能的关键指标,而安装错位会使接触轨迹发生偏移,改变传动误差的对称性和波动幅值。为此,基于安装调整提出了一种弧齿锥齿轮接触轨迹和传动误差的优化方法。通过约束装配条件与初始点传动比,建立方程组,求解理论安装调整值;进而引入齿轮副安装错位,建立含安装错位的TCA算法;以安装错位为设计变量,预设接触轨迹和传动误差的特征参数,建立目标函数,并通过非线性优化算法进行求解。结果显示,优化后接触轨迹向齿面小端移动,加载后接触区会向齿面中部扩展,改善了承载接触性能;传动误差曲线下垂偏差量和波动幅值减小,有利于避免边缘接触和改善动态性能。     

弧齿锥齿轮的齿面主动设计

齿面印痕和传动误差对齿轮传动的性能起着决定作用,针对齿面印痕和传动误差,提出弧齿锥齿轮点啮合齿面主动设计的方法。该方法突破了传统齿轮设计的局限性,采用“局部共轭原理”和“局部综合法”,并依据弧齿锥齿轮的加工原理,使齿轮设计人员能够按照要求的传动性能来设计齿面的形状,并可在摇台结构的铣齿机进行加工。齿面主动设计能保证齿面在整个啮合过程中满足预先设计的传动误差和齿面接触路径的要求,从而达到对齿面啮合质量的全程控制,它为弧齿锥齿轮副设计提供新的方法和途径,这对于高速和重载齿轮以及有特殊要求的齿轮的设计具有十分重要的意义。     

支撑变形下弧齿锥齿轮传动的承载接触有限元分析

转子的变形会对弧齿锥齿轮传动的接触轨迹及传动误差产生影响,从而影响传动的平稳性和可靠性。在传动系统弯扭耦合振动分析的基础上,获得弧齿锥齿轮的支撑变形量,并将其等效为齿轮副的安装错位量。基于加载接触有限元分析原理,利用MATLAB自编有限元程序,给出了考虑支撑变形的弧齿锥齿轮承载接触分析方法。以一对弧齿锥齿轮为对象,研究其在一个啮合周期内小齿轮齿面最大接触应力和齿根最大弯曲应力的变化情况,为高质量弧齿锥齿轮传动提供了一种有效的设计与分析方法。     

安装误差对弧齿锥齿轮齿面接触轨迹影响的分析研究

基于齿轮啮合原理和局部共轭原理,推导了弧齿锥齿轮大轮和小轮的理论齿面方程以及存在安装误差时齿面接触分析的基本方程,然后考虑存在安装误差时的齿面接触分析,分别从三项安装误差单独作用以及三项误差同时作用的角度通过Matlab编制的程序来分析安装误差对接触区的影响。研究结果对弧齿锥齿轮的设计、生产和实际应用提供了一定的指导。     

追求理想的齿轮“接触区”

弧齿锥齿轮副的接触区和齿面接触分析运动曲线是弧齿锥齿轮副重要的质量指标,弧齿锥齿轮接触区的位置、形状和大小影响着弧齿锥齿轮的强度和寿命,齿面接触分析运动曲线的形状影响着齿轮副的啮合噪声。作为弧齿锥齿轮的制造者,总是在追求比较理想的接触区位置、形状、大小及啮合噪声。质量控制者和用户也是按接触区和啮合噪声的标准来判别弧齿锥齿轮副合格与否。如何选用铣齿机床和主、从动齿轮的铣齿方法以获得理想的接触区和齿面接触分析运动曲线是值得弧齿锥齿轮制造者关注的问题。     

对数螺旋锥齿轮接触分析

介绍了一种新型的螺旋锥齿轮—对数螺旋锥齿轮,该齿轮成功地将对数螺旋线应用为螺旋锥齿轮的齿向线,可以实现等螺旋角啮合。齿轮受载后的齿面接触区是衡量齿轮接触性能和传动质量的一个重要指标,将直接影响到齿面磨损及其使用寿命。采用有限元软件ABAQUS对对数螺旋锥齿轮进行动态接触分析,分析对数螺旋锥齿轮承受轻载和重载后的齿面接触区的形态及其变化规律,并与对滚实验的结果进行对比。得出对数螺旋锥齿轮的接触区承载后呈不规则椭圆形位于齿面中间偏小端,且随着载荷增大接触区在长度和宽度方向都有所增大。     

齿距误差对弧齿锥齿轮齿间载荷分配和强度的影响

采用齿轮啮合仿真和承载啮合仿真技术，研究了重合度达到2.0的弧齿锥齿轮的齿距误差对啮合性能的影响，针对航空弧齿锥齿轮允许的齿距误差，研究了误差量值对齿轮实际重合度，传动误差、齿间载荷分配和弯曲强度的影响。结果表明，相对齿距误差将降低齿轮的实际重合度，使单齿承受的载荷量增加，边缘接触加剧，弯曲强度不过，在容许范围内的齿距误差将不会严重影响重合度达到2.0的齿轮传动的性能。     

车桥从动齿轮接触区控制方案

正轻微型汽车车桥用弧齿锥齿轮的热处理,通常采用渗碳后直接淬火的方式。在渗碳淬火时因受热应力和组织应力的作用,不可避免地会造成齿轮的变形,造成齿轮的齿距累积误差,齿形的变化导致齿轮的齿侧间隙变动量增大。在配对时齿轮接触区的一致性很差,往往有近10%的齿轮超出了所要求的接触区范围,并直接影响到齿轮的啮合噪声。汽车车桥用弧齿锥齿轮接触区是齿轮出厂控制的一个重要指标。如果接触区的形状和位置不正确,就     

格里森弧齿锥齿轮接触区的修正与调整

弧齿锥齿轮是齿轮传动中最为复杂的一种。而接触区的调整将直接影响弧齿锥齿轮的工作质量。齿面接触区的位置、大小、形状对锥齿轮副的工作平衡性和噪声有重要影响。根据弧齿锥齿轮接触区变化规律,介绍了齿面接触区不同的修正和调整的方法。