一种新的磨削凹面齿圆柱蜗杆的方法及该传动的啮合原理

本文继西德尼曼教授提出的HOLLW蜗杆齿形—ZCl型和李特文教授提出的HOLLW蜗杆齿形—ZC(?)型之后,又提出了一种新的HOLLW蜗杆齿形——砂轮轴与蜗杆轴交错角为90°磨削的HOLLW蜗杆。文章对新齿形和新的工艺方法进行了理论分析;并对其齿形、瞬时接触线,啮合区、两类界限点曲线、诱导法曲率、润滑角等进行了计算。     

ZA型蜗杆的磨削成形综合与误差分析

论述了ZA型蜗杆的磨削理论与制造技术，并对磨削齿形误差进行了定量分析，为提高ZA型车切蜗杆的制造精度和承载能力提供了先进的磨削成 形方法，对于开发高精度ZA型蜗杆减速器具有一定的研究参考价值。     

用数学模型计算直廓环面蜗杆轴截面齿形

应工厂要求,结合工厂现行工艺,提出了直廓环面蜗杆淬火后用小圆柱面砂轮磨削的新方法,建立了相应的数学模型,并用计算机绘制出用这种新方法磨削后蜗杆的轴截面齿形,所得结果符合工厂实际,从理论上证明了这种新磨削方法的可靠性.     

圆柱蜗杆副啮合原理的统一公式

本文给出了适合目前所有车、磨削圆柱蜗杆副啮合理论的统一计算公式。该式以适合软件编程、提高数值计算的速度和精度、增强通用性为出发点,刀具的截形曲线可以是一到四段不同曲率曲线的组合。因而,该式不仅可以对目前已有的圆柱蜗杆副进行啮台计算,还可以对待开发的新齿形车、磨削圆柱蜗杆副进行啮合计算。     

磨制蜗杆和蜗轮啮合传动中蜗轮滚刀的法向齿形及其样板参数

磨削的蜗杆和蜗轮啮合传动可以提高传动效率和使用寿命,把这种磨制蜗杆作成滚刀的基本蜗杆,用这种滚刀去加工蜗轮,就可以使蜗杆蜗轮副获得足够的共轭齿面,但这种滚刀的设计需借助于电子计算机来进行复杂计算。本文着手于引进这种滚刀设计,结合我国较多的应用样板来进行予检的具体情况,介绍了滚刀法向齿形及其样板参数的计算方法。     

园环面型二次包络环面蜗杆副的啮合理论研究和参数选择

啮合理论的研究是二十世纪以来才得到充分重视而发展起来的、它是促进齿轮工业迅速发展的重要因素之一,本文提出的园环面型二次包络环面蜗杆副是继 ZA、ZC、TA、TP、TK 等蜗杆副之后推出的具有最新齿形的环面蜗杆副。文中主要论述了该蜗杆副的齿形理论、接触性能、参数分析和选择,以及对啮合理论的研究成果。     

钢制变齿厚平面蜗轮副的研制

在阐述平面包络环面蜗杆成型原理基础上,深入分析了虚拟回转中心原理,并应用该原理加工了蜗杆齿面.在THM63100Ⅳ上磨削了平面蜗轮齿面.检测了蜗轮的几何误差,并应用FMT系统测试了蜗轮副的传动误差.通过装配实践,考察了蜗轮副的齿侧间隙和接触斑.结果表明:平面蜗轮精度达5级(GB/T 10089-88);蜗轮副传动平稳;齿侧间隙调骼到0.003～0.025 mm范围内;接触斑与理论接触区吻合良好.结果表明,蜗轮和蜗杆齿面均可硬化处理并能用简单方法实现磨削加工,可制造精度高;沿轴向移动调整蜗轮即可实现蜗轮副齿侧间隙的合理调整;钢制变齿厚平面蜗轮传动性能更伞面,值得深入研究并广泛推广.     

圆柱蜗杆副的数值计算

提出一种新的计算圆柱蜗杆副啮合的数值计算方法.该方法有计算速度快,求解精度高等优点,适合通用性计算.本文以圆柱蜗杆副啮合原理的统一公式为基础,开发了圆柱蜗杆副通用计算软件,应用该软件可以计算目前所有的圆柱蜗杆副的齿形、啮合参数和运动参数、以及待开发的新齿形圆柱蜗杆副.     

双导程直线接触偏置蜗杆传动Ⅰ——原理分析

为了简化传统锥蜗杆传动的设计与制造,提出了一种新型偏置蜗杆传动方式.蜗轮蜗杆传动的啮入和啮出分别是基于具有渐开线齿形、齿面瞬时接触状态为直线接触的外啮合和内啮合空间相错轴螺旋齿轮传动的原理,论证了实现正确啮合传动的条件、原理及实现方法,进行了双导程直线接触偏置蜗杆的运动仿真.结果表明:除了具有其他蜗杆传动的优点之外,这种偏置蜗杆副构形及传动原理简单,因而具有设计、制造简单的显著特点;且由于齿面瞬时接触状态为直线接触,所以具有更大的承载能力.     

双锥面二次包络环面蜗杆传动多目标优化设计

针对环面蜗杆副优化设计不能兼顾传动性能与承载能力这2个性能指标的问题,建立了双锥面二次包络环面蜗杆通用的优化模型.该模型考虑双锥面二次包络环面蜗杆的双线接触传动性能,以传动效率和承载能力为优化目标,以避免在加工时产生根切和齿顶变尖为约束条件,利用仿生物进化法对设计参数进行多目标优化.结合自主研发的加工和检测设备进行了实验,结果显示,优化后的双锥面二次包络环面蜗杆副的接触线分布更广,传动效率更高,从而验证了该优化模型具有实际的效能.     

斜齿轮成形磨削砂轮截形优化逼近

斜齿轮成形磨削加工时,根据当量齿数直齿轮修整成形砂轮精度不易保证。本文提出渐开线优化逼近的方法,使成形砂轮截形的逼近精度得到明显提高,对提高齿轮加工水平有实际意义。     

成型磨齿机磨削烧伤的分析和防止措施

就如何减少大型重载齿轮的磨削烧伤,结合生产实际,分析了成型磨削原理、磨削烧伤的成因和检测方法,并就影响磨削烧伤的机床磨削方法、表面渗碳浓度、渗层显微组织、砂轮和修整轮、对中过程、切削参数、冷却液和辅助工艺进行了探讨,提出了相应的措施。     

齿轮滚刀磨削优化模型

本文建立了磨削齿轮滚刀的优化数学模型。通过对机床调整参数的优化选取和砂轮截形曲线的优化设计,提高了磨削滚刀侧铲面的几何形状精度。     

内剃齿刀齿向曲线的共轭解法

用简化的空间螺旋齿轮作无侧隙啮合传动的原理，建立了求解内剃齿刀齿向曲线的数学模型，并给出了修磨这种齿向曲线的盘形砂轮的廓形计算方法。同时，还列举了用标准的外剃齿刀经过齿向修形来制造内剃齿刀的例子。     

齿轮磨床方向成形的精度特征的诊断

在分析磨削加工精度影响因素的基础上,主要讨论了齿轮磨床的刚度特征,从静态刚度入手,对动态稳定性问题进行了深入研究.以典型的三类齿轮磨床配置图为例,根据齿轮磨床加工时砂轮和工件的相对偏移、动态特征、廓形误差作了比较,得出机床结构是影响动态稳定性的重要因素,结构采用封闭外形可大大减小振动幅值.     

滚压和砂轮成形磨齿法对双圆弧齿形的影响

研究了用钢轮滚压修整砂轮的成形磨齿法对加工硬齿面双圆弧齿轮齿形的影响 .形成磨钢精度靠砂轮的修整精度保证 ,解决了加工双圆弧齿轮经过渡曲面部分切除量不足 ,简化了砂轮截面廓形计算和截面修形的问题     

在三轴插齿机上实现非圆齿轮磨齿运动的方法

为了提高非圆齿轮加工精度,解决磨床设计周期长、造价高的问题,基于一种非圆齿轮成形砂轮展成磨削法原理,提出了在三轴非圆齿轮插齿机上改装成形磨头,实行非圆齿轮磨齿加工的方法.利用非圆齿轮插齿加工原理,解决了在插齿机上进行无干涉无抬刀分度的问题;同时利用平面运动转化理论,实现了四轴运动到三轴运动的转化,使非圆齿轮磨齿加工可以应用于实际生产中,该方法有利于非圆齿轮在齿面硬度要求高的领域应用。     

面齿轮磨削温度建模仿真与分析

根据椭圆接触理论,得出碟形砂轮磨削面齿轮时的基本磨削参数,并建立了有限元模型,采用矩形分布热源对面齿轮磨削热进行模拟,得出其磨削温度场。由该模拟结果得出碟形砂轮磨削时的温度变化规律为:沿齿长方向近心端和沿齿高方向相对接近齿根区域时,面齿轮的磨削温度逐渐升高。同时,利用红外测温仪对实际机齿轮磨削温度进行测量,将所得结果与有限元分析结果进行对比,发现各磨削点的误差分析结果均在5%~20%,并且温度越高,误差越小,从而验证了椭圆接触理论在面齿轮磨削热研究中的可行性。     

高阶传动误差函数的面齿轮传动设计新方法

为了提高面齿轮传动的动态性能和降低啮合对安装误差的敏感性,提出具有高阶传动误差函数的面齿轮齿面设计方法,描述了齿轮传动反映输出和输入角度关系的四阶传动误差函数的数学模型,考虑刀具齿轮与圆柱齿轮齿数差,推导了面齿轮数控加工过程中具有四阶传动误差函数的齿面方程．利用盘形砂轮对渐开线圆柱齿轮齿向修形,发展圆柱齿轮齿向修形的鼓形齿面．建立面齿轮副轮齿接触分析条件,对具有四阶传动误差函数的面齿轮和齿向鼓形的渐开线圆柱齿轮的啮合进行了计算机仿真和啮合分析．研究结果表明,设计传动误差幅值为10″,在对准安装和轴夹角误差为0．02。的条件下,齿轮副输出的高阶传动误差幅值为0″,其他形位参数与预置的参数完全一致;齿面接触区域对安装误差不敏感,接触迹线始终稳定在齿轮半径的172mm附近。     

Efficient Grinding Method for Face Gear with Long Radius Disk Wheel

In order to improve the machining efficiency of the dish wheel grinding face gear, two changes are proposed:a disk wheel grinding face gear with a long radius and a multi-axis movement optimization method for tooth surface correction. Based on the grinding principle of face gears, the equation of the long radius disk wheel is deduced. Based on the structure of the machining tool, the tooth surface equations of the face gear shaped by the long radius disk wheel are established. Furthermore, an optimization model of face gear tooth surface correction is established, and the machine tool motion optimization of face gear tooth surface correction is completed; Finally, a long radius disk wheel grinding face gear test is performed. After the face gear tooth surface correction, the maximum value of the tooth surface deviation is reduced from 180 μm to 16 μm which verified the correctness of the machining method.