球面渐开线齿形的弧齿锥齿轮建模及优化

综合优化以往研究方法的优势和特点,将球面渐开线理论应用于建模中,提出了弧齿锥齿轮球面渐开线齿面的形成原理。从齿面的精确形状出发,利用该理论求导了组成完整齿廓的各部分曲线以及齿线等重要曲线的参数化方程。同时,以扫略创建曲面、从点云创建曲面等CAD曲面设计功能为主体,分别提出了齿轮建模的新方案,即端面齿廓扫略建模、齿面离散点云建模,并就上述方案提出了各自相应优化方法。最后结合算例,表明了其建模及优化方案得到的齿面模型精度高,为弧齿锥齿轮的快速精确建模提供了理论基础和途径。     

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。     

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S...     

基于Pro/E的弧齿锥齿轮参数化造型

介绍了Pro/E环境下实现弧齿锥齿轮三维参数化造型的方法及步骤。其中球面坐标的应用,曲面片建立以及曲面实体化的操作。利用if-endif判断语句对基圆锥小于和大于齿根圆锥的两种情况分析处理的方法很重要,此种方法和技巧将对其它的复杂曲面零件的三维参数化设计提供了有益的经验,能更好为后续的动态仿真、干涉检验、有限元分析及NC加工服务。     

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...     

工艺受限时弧齿锥齿轮切齿参数的计算

针对弧齿锥齿轮传动的综合问题,阐述了弧齿锥齿轮切齿参数在刀具成形半径受限、展成链传动比受限、刀具成形半径和展成链传动比同时受限3种条件下机床调整的计算方法,为满足弧齿锥齿轮传动啮合质量,即局部接触斑点尺寸范围、旋转传动相对均匀性,提供了切实可行的思路,并用典型计算实例,演示了弧齿锥齿轮磨齿机床参数调整的步骤和方法.     

基于实际切齿方法的弧齿锥齿轮建模与仿真

提出了一种基于实际切齿方法的弧齿锥齿轮建模方法。利用展成法的原理,模拟弧齿锥齿轮的实际加工过程,把前后两次切齿刀刃所在直线的交点作为齿面点,推导出弧齿锥齿轮的数学模型。利用VB编程实现切齿参数的计算和调整,得到弧齿锥齿轮的齿面点。基于Pro／E用曲面重建的方法得到三维螺旋齿面,建立了弧齿锥齿轮的三维实体模型。利用Pro／E对齿轮副进行装配和动态干涉检测,以便进行切齿参数的调整,得到满足使用要求的齿轮副。通过一个实例说明了建模、装配、动态检测的过程。     

离散化切削对弧齿锥齿轮齿面质量影响的综述

分析材料的去除原理,探讨离散化切削对齿面质量的影响。传统的加工工艺是铣削、刮削、研磨和磨齿,这些工艺的实质都是接触式的离散切削,而齿面质量的高低(主要是精度和粗糙度)取决于离散化切削程度:当离散程度越高,齿面上的刀痕轨迹分布越明显,齿面质量越低;当离散化切削程度接近连续化时,刀痕的致密度越高,齿面的质量越高。并简要介绍非接触式电化学光整加工和近净成形技术。最后根据以上工艺特点提出展望。     

一种齿轮渐开线齿廓精确求解及其参数化建模方法

根据渐开线生成的基本原理,提出了一种以半径为增量参数的渐开线精确求解方法,该方法可避免求解复杂的压力角超越方程.利用该方法,通过对SolidWorks的API编程,实现了精确齿形的渐开线齿轮参数化三维建模和二维工程图的自动生成,为渐开线齿轮齿廓精确造型和齿轮参数化、系列化设计提供了一种新的方法.     

高性能非零正变位弧齿锥齿轮的加工参数设计

对于非零变位设计的弧齿锥齿轮副,可利用局部综合法进行高重合度加工参数设计.这种设计方法可以弥补非零正变位设计由于啮合角增大而使得重合度降低的不足.本文通过举例,利用轮齿加载接触仿真分析的过程,将2种不同设计齿轮副的设计重合度、齿面载荷分布、加载接触印痕与传动误差、齿根弯曲应力进行对比.结果显示,高重合度正变位设计的齿轮副载荷分布合理,具有更小的齿根弯曲应力.     

结构参数对弧齿锥齿轮精锻成形的影响分析

采用三维有限元数值模拟方法,研究了模数、齿数、螺旋角、压力角等主要结构参数对弧齿锥齿轮精锻成形过程的影响.结果表明,在齿轮其他结构参数不变的情况下,成形载荷及齿根等效应力随模数、齿数的增加而增加,而螺旋角和压力角的变化对成形载荷及齿根等效应力的影响较小.模拟结果可为弧齿锥齿轮精密成形工艺和模具设计提供依据.     

大型弧齿锥齿轮齿端面开裂原因分析

我公司为某厂生产的弧齿锥齿轮中的被动大齿轮,在硬切工序后,有一半的齿轮在齿的小端端面70°锐角一侧出现掉碴(开裂)现象,掉碴尺寸约为10 mm×8 mm×(1.5～0.5)mm,见图1.该弧齿轮材料为20CrMnMo钢,制造工艺路线为:锻造→正火→粗车→调质→半精车铣齿→渗碳、淬火及回火→精车、磨内孔→精铣齿(硬切).笔者对弧齿轮整个生产过程进行了跟踪,通过宏观和微观组织观察、显微硬度检测,分析了弧齿锥齿轮齿端面掉碴原因.     

航空弧齿锥齿轮的齿面偏差最小化

由于齿面偏差的存在,实际加工中往往要试切多次才能得到比较理想的齿轮副.针对该问题,建立了齿面方程,并对齿面的旋转投影面进行网格划分,求得了网格节点的三维坐标值和法矢;基于三坐标测量机,获得了真实齿面网格节点的法向偏差;对齿面方程求偏导,得到了齿面偏差与机床调整参数修正量之间的关系方程,即45个超正定线性方程组,并给出了求解方法;最后用实例说明采用上述方法可以使齿面偏差最小,并使得试切次数由10次减少到了3次.     

弧齿锥齿轮加工宏程序实现技术

论文在527铣齿机三轴数控系统研制实例基础上,重点阐述了数控弧齿锥齿加工程序的原理和工艺卡宏程序编程方法;并讨论了相关问题,给出了相应的解决方案。同时,也对普通机械式铣齿机进行数控改造提供了一种可行模式。     

弧齿锥齿轮成形加工切削力理论模型

针对弧齿锥齿轮成形法中切削力计算的问题,提出了一种理论计算方法,将铣齿过程中的复杂状况转化为力学模型,并对力学模型进行求解。首先,结合弧齿锥齿轮成形法加工状况,采用斜角切削理论推导出弧齿锥齿轮微观切削力模型;其次,分析成形法加工弧齿锥齿轮中的切削面积,结合弧齿锥齿轮微观切削力模型计算出弧齿锥齿轮成形法切削力;最后,计算一定工况条件下的切削力。计算结果与仿真、实验数据具有较好的一致性,表明理论模型适用于弧齿锥齿轮成形法切削力的预测,并且大幅缩短了计算时间。     

弧齿锥齿轮精锻成形工艺分析

在弧齿锥齿轮冷精整工艺过程中,热锻模具齿形的优化对于改善冷精整过程中齿面金属流动特性,解决齿顶尖部填充不满,以及啮合传动噪声的现象具有显著效果。选用农机变速箱齿轮,基于该齿轮功率大、强度高、工作环境为低速大负荷等特点,对齿轮模型进行精确建模,并进行TCA分析,通过导入齿面点的方式得到模腔模型。采用控制变量和数值模拟相结合的方法,改变刀盘直径将齿面修鼓。运用有限元软件DEFORM-3D,对成形过程进行模拟,对比观察两种齿面的速度矢量,解释了修形对改善金属流动方向的合理性。通过开模试验,进一步证实了该修形方法对于改善弧齿锥齿轮齿顶尖部填充不满,解决生产中存在的折叠、裂纹等缺陷具有显著优势。     

克林贝格摆线齿锥齿轮的精确参数化设计

分析了克林贝格摆线齿锥齿轮的加工特点和齿形形成原理,结合其齿长方向是产形轮长幅外摆线的锥面展成线及齿廓球面渐开线的特点,推导出相应的曲线方程。运用计算机图形学、空间运动学的理论,在Pro/E Wildfire 2.0的环境下,对克林贝格摆线齿锥齿轮进行了精确建模和全参数化设计。实验证明,该参数化建模改善了图形的修改手段,提高了设计的精确度。     

渐开线圆柱齿轮全参数化精确建模研究

根据渐开线齿轮的形成原理和齿轮啮合原理推导出包含齿根过度曲线的齿轮齿廓曲线的参数化数学模型,在MATLAB中分模块编写精确齿廓曲线、轴孔曲线的程序,根据输入不同的齿轮参数自动生成多种齿轮的两端面轮廓、引导线、齿轮轴孔轮廓和键槽轮廓的数据点并存储在ibl格式文件中,将ibl格式文件修改后导入Pro/E,通过简单处理便可生成全参数化精确直齿圆柱齿轮或斜齿圆柱齿轮的三维模型,从而大大提高了齿轮设计的精度和效率,并为后续的齿轮仿真分析奠定基础.     

弧齿锥齿轮硬齿面刮削加工技术综述

为了降低弧齿锥齿轮传动噪声,改善齿轮副的啮合质量,修正轮齿热处理后产生的变形以提高齿轮的工作精度,硬齿面弧齿锥齿轮精加工技术是一广受行业关注的研究对象。根据弧齿锥齿轮切削加工近年来的研究成果,分析了硬齿面弧齿锥齿轮精加工方面已经取得的进展,对弧齿锥齿轮硬齿面精加工方法进行了综述,对我国弧齿锥齿轮硬齿面刮削加工中应注意的问题进行了阐述,结合运用刮削技术进行硬齿面加工的实例,对弧齿锥齿轮硬齿面刮削过程中加工工艺的制定、刮削余量的控制、机床的选定、基准的加工等方面进行了详细分析,并对今后刮削技术在刀具材料的优化、刀盘造型的设计、数控机床的应用等方面的研究进行了展望,展现了硬齿面刮削加工技术在弧齿锥齿轮精加工中应用的广阔前景,以便为后来的齿轮工作者进行弧齿锥齿轮硬齿面刮削技术的研究提供思路。