圆弧齿轮轴线误差对传动精度影响的分析

根据圆弧齿轮的啮合传动原理,在深入分析圆弧齿轮传动副轴线平行度误差与传动误差之间相互关系的基础上,研究了由于制造和安装造成的齿轮副轴线平行度误差,由此产生的齿轮副中心距偏差,从而导致齿轮副的传动误差问题,并推导出计算该传动误差的定量表达公式,利用该计算公式可以比较方便地计算出传动误差的数值。     

箱体孔加工误差对齿轮传动精度的影响

齿轮的轴是安装在箱体孔内的,箱体孔的加工误差必然导致齿轮副的传动误差。多年来,箱体孔的中心距偏差和轴线的平行度误差,一直是借用齿轮副的中心距偏差和轴线平行度误差。直到颁布了JB/GQ1071-85《机床圆柱齿轮箱体孔中心距偏差和轴线平形度公差》标准后,箱体孔的加工才有了单独的标准可以遵循,本文就箱体孔中心距偏差和齿轮副的中心距偏差的关系,箱体孔轴线平形度误差对齿轮副轴线平行度误差的影响,以及这二者对齿轮传动精度的影响进行讨论。     

考虑轴线平行度误差的齿轮接触有限元分析

以某减速传动齿轮副为研究对象,考虑轴线平行度误差,基于PrO/E软件建立三维装配模型,并导入ANSYS软件运用三维接触有限元方法分析其齿向接触应力分布规律,与赫兹计算方法比较验证了有限元结果的准确性。研究结果表明:x方向和y方向轴线平行度误差均会使承载齿面接触应力出现一端偏载,提高装配精度是改善齿面偏载的有效方法,为齿轮设计分析提供参考。     

准端面双圆弧齿轮螺旋角误差对齿轮传动的影响分析

阐述了法面圆弧齿轮、端面圆弧齿轮及准端面圆弧齿轮之间的差异,并说明了准端面圆弧齿轮的优越性;计算得到了由螺旋角误差引起的准端面圆弧齿轮传动误差的关系表达式,由转角引起的传动误差波动是影响齿轮动态传动特性的主要因素。     

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.     

圆弧齿轮传动中心距误差敏感的正确解释

我国出版的圆弧齿轮权威著作中对圆弧齿轮传动中心距误差敏感的解释存在重大缺陷，误导了设计者。如果按照这种解释并进行数字验证的话，所谓的圆弧齿轮传动中心距误差敏感则是一个伪命题。文中根据作者对圆弧齿轮啮合原理、设计方法的重新诠释，推导出中心距误差对圆弧齿轮传动比以及压力角的影响。找出了圆弧齿轮对中心距误差敏感的真正原因，对克服圆弧齿轮的这一弊端有重要意义。     

考虑轴线平行度误差及热变形的齿轮修形设计

以渐开线直齿圆柱齿轮副为研究对象,基于改进的摩擦热量离心抛射扩散模型计算齿面对流换热系数,综合有限元仿真及摩擦生热分析求得齿面热流量,计算了考虑轴线平行度误差的齿轮副本体温度,进而建立热-结构耦合分析模型,研究轴线平行度误差、温度影响下齿轮副的修形量,给出了确定合理齿廓及齿向修形量的方法。结果表明,温度对修形量有一定影响,轴线平行度误差使得齿轮副齿向两端啮入/啮出干涉量不同,存在偏载的齿轮副应按齿廓齿向综合修形方式对齿轮副修形。     

含几何偏心误差的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮动力学分析

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮作为一种新型传动方式,为研究几何偏心误差对其传动精度的影响规律,利用基于旋转刀盘加工原理得到的齿面方程,运用MATLAB与UG建立起精确的含几何偏心误差的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的三维模型,运用ADAMS分析得到该齿轮在啮合过程中的转角误差变化规律。得到了其几何偏心误差对传动精度的影响规律,将仿真分析结果与理论计算结果进行对比,得到理论几何偏心误差计算值与实际几何偏心误差仿真计算值相对偏差量较小。验证了基于ADAMS动力学分析齿轮几何偏心误差的可行性,同时验证了传统理论计算法在变双曲圆弧齿线圆柱齿轮上应用的正确性。得到通过测量齿轮间的动态传递误差可以来间接计算变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的几何偏心误差值。     

圆弧齿轮齿形误差测量技术的研究及用极坐标法测量圆弧齿轮齿形误差的…

圆弧齿轮在工业中得到了广泛应用，尤其是在高速，重载传动中具有独特的优点，然而，其齿形误差的检测却是一个尚示很好解决又迫切需要解决的问题。本文结合现有测量手段，分析探讨了各种测量圆弧齿轮形误差的原理，方法，并民认极坐标测量圆弧齿轮齿形误差为例以详细阐述。     

轴线平行度误差对齿根变形弯曲应力的影响研究

为了研究轴线倾斜造成的装配平行度误差对齿轮啮合过程齿根弯曲变形的影响,设计并搭建了一套齿轮轴线可调节的齿轮箱实验台和完整的应变采集分析系统,并进行实验验证。基于调心滚子轴承内外圈的允许偏差,建立不同轴线偏移程度的齿轮组接触有限元模型,并进行动态仿真分析,获得啮合过程中的齿根应变应力分布曲线;通过对实验所需的不同轴线的调节方式的设计,对比了调节前后两轴角度的偏差实际值与理论值,验证了调节装置的可行性;最后,通过应变片采集卡等组成的应变采集系统,测试了不同轴线平行度误差下的齿根应变值,得到了相应的啮合应变应力分布曲线,并与仿真得到的啮合应变应力曲线进行对比,得出轴线平行度误差对齿根危险截面处弯曲变形应力的影响。     

Geometry design and tooth contact analysis of crossed beveloid gears for marine transmissions

Beveloid gears,also known as conical gears,gain more and more importance in industry practice due to their abilities for power transmission between parallel,intersected and crossed axis.However,this ty...     

Effects of macro-parameters on vibration and radiation noise for high speed wheel gear transmission in electric vehicles

Considering flexible shafts, a coupled dynamic model for the gear transmission system of wheel reducer used in electric vehicle was developed. By combining the acoustics finite element modal for housing in Virtual Lab and the coupled dynamic model for gear transmission system, a simulation method was proposed for the prediction of the radiation noise for the wheel reducer. Then, the effects of different macro geometry gear parameters including pressure angle and helical angle on the dynamic response and radiation noise were investigated under the rated working condition. Results show that the peak-peak value of the transmission error dramatically falls in the starting zone, followed by an upward trend with the increase of the pressure angle for the low speed stage gear pair. The minimum transmission error and vibration acceleration occur when the pressure angle is 17°. The increase of the pressure angle does not affect the sound pressure level at the field point obviously. The design case with 17° pressure angle shows the optimum radiation noise level, which is 4.41dB less than the original model. Compared to the pressure angle, the helix angle has a major influence on the transmission error, vibration acceleration and acoustic radiation noise. With the increase of the helix angle, the time-varying transmission error curve becomes more smooth with a lower peak-peak value. Besides, the increase of helix angle results in lowering the varying and fluctuating trend of both vibration acceleration and acoustic radiation noise. The design case with 24° helix angle shows the prime radiation noise level, which is 7 dB less than the original scheme.     

双线接触在一包TI蜗杆传动副中实现的研究

通过改变螺旋角研究了二包TI蜗杆传动蜗轮齿面上出现双线接触的条件,分析了存在双线接触时蜗轮齿面的组成,并将这个齿面与一包TI蜗杆传动的蜗轮齿面进行了比较。研究表明:合理选择螺旋角,一包TI蜗杆传动的齿面经过跑合可以实现双线接触,这样能进一步改善一包TI蜗杆传动的啮合性能。     

新形蜗杆砂轮无轴向进给磨削圆柱齿轮技术原理

在分析空间相错轴螺旋齿轮传动实现瞬时线接触共轭的条件与方法基础上,新建立了一种齿面直线接触的蜗杆传动方式。提出了以这种蜗杆为砂轮实现无轴向进给磨削圆柱齿轮的原理与方法。论述了运用这种蜗杆原理的双蜗杆磨轮磨削圆柱齿轮的结构实现、磨削进给的实现方法等,并推导了磨削速度计算公式。这种磨削加工方法结构简单、无需轴向进给、相对滑动速度大、效率高,可以用于大批量生产中齿轮的磨削加工或者珩磨加工。     

基于接触线的二次包络TI蜗杆传动啮合性能分析

从接触线和啮合界限线的角度对二次包络TI蜗杆传动进行了接触性能分析。分析表明,只有当蜗轮齿面上的啮合界限线为一条或两条且这两条线不重合时,才能在二次包络TI蜗杆传动副的蜗轮齿面上得到二次接触线;在加工允许的范围内,螺旋角取较大的数值,能够较好地改善啮合性能,从而发挥二次包络TI蜗杆传动的优势。研究对合理选择设计参数具有指导意义。     

Wear of gear of circular-arc tooth-profile: effect of helix angle and oil viscosity

The results are presented of an experimental investigation carried out at Mansoura University Laboratories aimed at studying the effect of change of helix angle and lubricating oil on wear of a relatively new type of gearing of circular-arc tooth-profile. Eighteen pairs of gears of 6 DP, 91.5 mm pitch diameter and different helix angles were run in power circulating gear test rig at different speeds and transmitting different loads, and the gears were lubricated with oils of different viscosities. It was found that wear increases with increasing helix angle and decreases with increase of oil viscosity. Variations of amount of wear with all the test variables are presented.     

Optimization of helix angle for helical gear system

A method is presented to optimize the helix angle of a helical gear from the viewpoint of the transmission error, which is the deflection of the teeth due to the transmitted load. The deflection of the gear teeth is calculated by using the bending and shear influence function, which is formulated from the common formula for deflection obtained from FEM, and the contact influence function based on Hertzian contact theory. Tooth contact analysis is performed to calculate the contact lines of the helical gear, where the deflection of the tooth is measured. A numerical example is presented to explain a method to optimize the helix angle of a helical gear system. The relation between the contact ratio and transmission error is investigated through calculations of the variation in the transmission error with the helix angle. This paper was recommended for publication in revised form by Associate Editor Hong Hee Yoo     

行星滚柱丝杠副轴向弹性变形的有限元分析

以行星滚柱丝杠副为研究对象,综合考虑螺纹牙接触角和螺旋升角的影响,利用有限元方法计算轴向弹性变形,将有限元解和解析解进行对比,最大误差为4.85%。在此基础上,分析了不同轴向负载作用下接触角和螺旋升角对轴向弹性变形的影响。结果表明,轴向弹性变形中,赫兹接触变形为主要变形;螺纹牙的弹性变形和von Miese应力变化趋势一致,且呈现明显的载荷分布;轴向变形随着接触角和螺旋升角的增大而减小。可见,合理增大接触角和螺旋升角有利于提高行星滚柱丝杠副的传动精度。     

一种新的渐开线直齿圆柱齿轮传动理论重合度算法

理论重合度随中心距和啮合角的变化而变化,其经典计算公式没能完全反映该关系.在当今计算机普及的时代,计算公式的精确性要求优先于简单性要求,因此有必要对其进行补正.基于余弦定理,推导了渐开线直齿圆柱齿轮传动时的理论重合度计算公式,并进行了实例计算.该公式表明,对于特定的一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其理论重合度只与啮合角有关.基于该公式,方便地写出了变位齿轮传动、斜齿轮传动的重合度计算公式.斜齿圆柱齿轮各圆柱面上的螺旋角均为齿面发生线与齿轮圆柱面母线的夹角.补正了斜齿圆柱轮传动因逐渐进入和退出啮合而增加在重合度.     

关于点线啮合齿轮螺旋角选择的研究

点线啮合齿轮螺旋角β的选择，改变了渐开线齿轮为凑中心距或者从优化角度来选取β值的情况。这种选择往往在齿轮滚齿加工时，不能保证螺旋角β的精度，因而引起螺旋线偏差过大，接触时往往达不到全齿长的接触。文中采用的螺旋角β是在滚齿时，采用各种机床差动挂轮的计算公式计算出来的，精华为一个k值的计算公差。根据不同的k值得到不同的β值。选择该β值后就可以使得一对齿轮在不同的机床上滚齿时误差达到零或最小值，在一台机床上加工时，误差可以达到很小，甚至为零。实践证明其螺旋线偏差小，当齿轮孔平行度达到要求时，一对齿轮可以达到全齿长接触。