基于Solid Edge环境范成法生成三维齿廓的技术

介绍了在solidedge环境下用范成法来构建渐开线齿轮的三维齿廓，具体叙述了齿廓生成的程序步骤；并比较其他齿轮生成方法，指出了该种方法的优越性。这种方法也可应用于其他类型齿轮、蜗轮蜗杆等零件三维齿廓的生成。     

利用UG实现直齿圆锥齿轮的三维造型

利用UG软件的相关功能，生成直齿圆锥齿轮的当量齿轮的齿廓曲线，并沿分度圆锥母线扫描获得齿廓曲面片体；通过对片体进行裁剪缝合操作生成单个轮齿实体，然后通过布尔运算获得完整的直齿圆锥齿轮，从而实现对直齿圆锥齿轮的三维造型。     

基于正弦齿条的齿轮及其齿廓曲线

提出了一种以正弦曲线为生成齿条的齿廓曲线的新型齿轮。与渐开线的生成齿条不同，正弦齿条的设计齿形角与齿轮高度、齿轮厚度之间具有一定的关系。设计压力角增大，则齿轮高度减小、厚度增大。因此，当压力角大时有利于增强齿轮强度。通过齿廓图形仿真发现，正弦齿条生成的齿轮发生根切的倾向明显小于渐开线齿轮，所生成齿轮的齿廓与双圆弧齿轮相似，因而接触强度和弯曲强度要高于渐开线齿轮。     

基于AutoLisp的范成法加工齿轮的实现方法

齿轮图的绘制方法一般是通过B样条曲线来拟合齿廓曲线，这是一种通过理论计算模拟的近似曲线。而在AutoLisp环境下可以利用范成法仿真绘制齿轮图，生成的齿廓真实度高。     

基于Pro/E的角变位斜齿轮参数化精确建模研究

综合运用Pro/E软件的参数化技术对渐开线角变位斜齿轮参数化的精确建模设计进行了研究,以角变位斜齿轮加工和渐开线齿廓生成原理为基础,对比斜齿轮一般建模方法,从前齿廓截面、后齿廓截面的建立和螺旋线生成三个方面,提出了精确的角变位斜齿轮参数化建模方法,实现了角变位斜齿轮精确建模设计。     

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。     

一种共轭凹凸型非圆齿轮机构的设计

为了设计出传动比函数具有二次不等幅特点的凹凸型非圆齿轮机构,利用自主开发的生成齿廓的软件设计了主动齿轮齿廓,利用CAD软件优化了内凹部分的曲线。提出了新的齿廓生成方法,利用Pro/E软件仿照展成法原理,用主动轮作刀具、从动轮作毛坯生成从动齿轮齿廓。进行了虚拟仿真,提取了齿轮传动比的理论值。完成了齿轮传动试验,并利用高速摄像机测得了齿轮传动比的试验值。结果显示两组传动比的值基本一致,验证了凹凸型非圆齿轮啮合和传动的正确性及该类齿轮在应用中的可行性。     

齿轮零件参数化三维造型设计

用Visual LISP语言在AutoCAD平台上开发直齿渐开线齿廓的参数化绘图命令，生成二维齿廓曲线，利用该齿廓曲线在Inventor平台上完成不同类型渐开线齿轮的参数化三维造型设计。     

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。     

高阶椭圆锥齿轮齿形设计与加工

根据齿轮空间啮合原理,分析了范成法生成高阶椭圆锥齿轮齿廓过程中,范成刀具的空间走刀位置;建立了高阶椭圆锥齿轮齿廓的数学模型,推导出了高阶椭圆锥齿轮的齿面方程,得到了高阶椭圆锥齿轮副的虚拟实体及装配模型;探讨了采用五轴联动数控机床加工高阶椭圆锥齿轮的方法,通过高阶椭圆锥齿轮的加工与啮合试验,对高阶椭圆锥齿轮理论传动比与实际传动比进行了对比分析,验证了范成法生成高阶椭圆锥齿轮齿廓模型的正确性,以及采用五轴数控机床加工高阶椭圆锥齿轮的可行性。     

渐开线斜齿圆柱齿轮的三维造型

渐开线斜齿圆柱齿轮的三维造型存在两大难点:端面齿廓的绘制和轮齿的生成。利用渐开线的参数方程式并通过AutoLISP编程绘制出端面齿廓一侧的渐开线;在对轮齿端面齿廓进行几何分析与计算的基础上,确定并绘制出其对称线及齿顶圆弧,并利用该对称线获得轮齿端面齿廓另一侧的渐开线;绘制出齿轮轮齿两端的齿廓曲线及通过齿廓曲线两端点的齿根螺旋线后,用AutoCAD的“边界曲面”命令,构造斜齿圆柱齿轮的轮齿表面模型。     

基于空间坐标系的齿轮建模方法与应用研究

给出利用空间坐标系创建齿轮模型的一种方法,即用坐标系方程计算出齿轮轮廓曲面和齿根过渡曲面的三维坐标值,然后利用Pro/E的曲面命令把这些坐标值上的点啮合成轮廓曲面模型,利用曲面模型对齿坯模型进行实体化操作,即可实现齿轮的快速精确建模。通过实验表明,在Pro/E设计环境下,基于空间坐标系的齿轮三维建模方法,建模精度高,速度快,是一种高效的齿轮建模方法。     

变位渐开线齿轮的特征参数化建模研究

文中讨论了由齿条型刀具范成法加工的变位渐开线齿轮的特征参数化建模技术,该技术实现了较精确的齿轮CAD模型,并可通过改变刀具或齿轮的齿形参数自动生成齿轮三维模型,为齿轮的CAE/CAM精细化研究打下了基础.     

Parametric analysis of the end face engagement worm gear

A novel specific type of worm drive, so-called end face engagement worm gear(EFEWD), is originally presented to minimize or overcome the gear backlash. Different factors, including the three different types, contact curves, tooth profile, lubrication angle and the induced normal curvature are taken into account to investigate the meshing characteristics and create the profile of a novel specific type of worm drive through mathematical models and theoretical analysis. The tooth of the worm wheel is very specific with the sine-shaped tooth which is located at the alveolus of the worm and the tooth profile of a worm is generated by the meshing movement of the worm wheel with the sine-shaped tooth, but just the end face of the worm(with three different typical meshing types) is adapted to meshing, and therefore an extraordinary manufacturing methods is used to generate the profile of the end face engagement worm. The research results indicates that the bearing contacts of the generated conjugate hourglass worm gear set are in line contacts, with certain advantages of no-backlash, high precision and high operating efficiency over other gears and gear systems besides the end face engagement worm gear drive may improve bearing contact, reduce the level of transmission errors and lessen the sensitivity to errors of alignment. Also, the end face engagement worm can be easily made with superior meshing and lubrication performance compared with the conventional techniques. In particular, the meshing and lubrication performance of the end face engagement worm gear by using the end face to meshing can be increased over 10% and 7%, respectively. This investigate is expect to provide a new insight on the design of the future no-backlash worm drive for industry.     

范成法加工内平动全摆线齿轮分析

内平动全摆线齿轮的齿廓完全由内外摆线构成,根据齿轮啮合原理及摆线的基本性质,由全摆线齿轮的齿廓方程推导出了全摆线齿轮加工刀具的理论齿廓方程,并探讨了内平动全摆线齿轮的加工方法,证明了全摆线齿轮应用在内平动齿轮机构的可能性,为正确设计内平动全摆线齿轮提供了理论依据。     

摆动活齿传动参数化仿真

建立了摆动活齿中心运动轨迹方程和中心轮齿廓方程;求出了中心轮齿廓的曲率方程;利用Visualbasic语言编程进行了参数化曲线仿真;对各参数进行了相应的讨论。     

一种摆线齿轮齿形设计方案

通过对渐开线齿轮与摆线齿轮的齿形进行对比分析 ,提出一种新的摆线齿轮齿形设计方案 :将摆线齿轮左、右齿面的设计齿形取为理论摆线齿形 ,同时使摆线齿轮具有所需的齿厚减薄量。认为采用该方案可提高摆线针轮传动的承载能力和运动精度。给出了采用成形法和展成法获得该齿形的方法和措施     

CAD在齿轮三维造型中的应用

文章对直齿圆柱齿轮的视图及空间结构进行了分析,针对齿轮的二维视图进行了三维造型,描述了CAD创建齿轮模型的思路与技巧,即将齿轮结构分解为三部分,使其作图简单直观,最后将其组合,实现了完整齿轮的外形设计。     

基于Solid Works的渐开线齿轮建模方法研究

根据渐开线齿廓曲线的形成原理,建立了渐开线齿廓曲线的数学模型,详细论述了用描点法绘制渐开线齿廓曲线的基本方法及建模过程,介绍了参数法和插件法两种常用的渐开线齿轮建模方法,并分析比较了以上三种建模方法的优缺点。三种方法均可以在Solid Works环境下完成渐开线齿轮的三维建模,具有很强的实用性。