安装误差对弧线齿面齿轮接触特性影响分析

为了解决安装误差对弧线齿面齿轮齿面接触的影响,根据面齿轮传动的啮合原理,采用展成加工的方法,得到了弧线齿面齿轮副的精确啮合模型,并推导了含安装误差的弧线齿面齿轮齿面方程,得到了弧线齿面齿轮齿面主曲率及接触应力的计算方法。在此基础上,分析了轴交错误差,轴交角误差,轴向偏移误差对弧线齿面齿轮啮合点轨迹及接触应力的影响规律。研究结果表明：三种安装误差都会对面齿轮接触位置和接触应力产生影响,其中轴交角误差影响最为显著,应当避免,适当选取轴交错误差与轴偏移误差可提高弧线齿面齿轮副的承载能力。     

多源耦合剃齿齿形中凹误差的预测模型

为提高剃齿齿形中凹误差的预测能力,以轴向剃齿方法为例,提出多源耦合剃齿齿形中凹误差预测模型。该模型在考虑安装误差的同时,对剃齿重合度和机床运动等因素进行了耦合。为分析安装误差对剃齿加工的影响,首先,建立含有轴交角误差、中心距误差和高速轴同步误差的剃齿分析模型;然后,基于剃削原理将影响剃齿加工的多源因素耦合成啮合点单次切削面积,在遗传算法改进BP神经网络（GA-BP）的基础上建立了剃齿齿形中凹误差预测模型,并揭示了啮合点单次切削面积对齿形中凹误差的影响规律,实现了多因素耦合的齿形中凹误差的定量预测及其机理的研究。实验结果表明：在考虑安装误差的情况下,剃齿啮合点的单次切削面积过大是导致剃齿齿形中凹误差的主要成因。     

刀具安装误差对面齿轮齿廓曲面影响分析

为分析插齿加工中刀具安装误差对面齿轮齿廓曲面的影响,建立考虑刀具安装误差的面齿轮插齿加工的啮合坐标系;采用包络原理,推导了面齿轮齿廓曲面方程;应用数值仿真的方法,建立了含刀具偏置与轴交角误差的面齿轮齿廓曲面模型,分析刀具偏置与轴交角误差对面齿轮齿廓曲面的影响。研究结果表明,面齿轮齿廓曲面对刀具的安装误差不敏感。     

零度弧齿锥齿轮的几何啮合仿真分析

为了提高零度弧齿锥齿轮的啮合性能,提出了以局部综合法为基础的小轮变性法加工参数设计方法。建立含安装误差的轮齿接触分析模型,通过求解非线性方程组,获得接触迹线和传动误差曲线,基于微分几何计算瞬时接触椭圆长轴。算例结果表明,变性法加工可获得中凸的抛物线型传动误差且幅值控制在较小的范围;轴交角安装误差对啮合性能影响最大,需保证其安装精度。     

加工误差对面齿轮接触特性影响分析

为分析插齿加工中刀具安装误差对面齿轮接触特性的影响,建立考虑刀具安装误差的面齿轮插齿加工的啮合坐标系;采用包络原理,推导了面齿轮齿廓曲面方程和含加工误差的面齿轮接触线方程;应用数值仿真的方法,建立了含刀具偏置与交角误差的面齿轮接触线模型,分析刀具偏置与交角误差对面齿轮齿接触轨迹的影响。研究结构表明,面齿轮接触轨迹对刀具的安装误差不敏感。     

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.     

基于真实齿面的准双曲面齿轮传动误差研究

针对运用理论设计的齿轮进行仿真而运用实际生产的齿轮进行滚检验证测试所造成的评价标准不一致的问题,通过NURBS曲面拟合的方法重新构造真实齿轮面,在CATIA软件中进行了三维模型的构造。利用Abaqus软件对真实齿面的准双曲面齿轮传动误差进行分析,对比真实齿面啮合和纯理论齿面啮合的传动误差,验证了真实齿面误差的存在及其对传动误差的消极影响。改变齿轮的安装误差发现,轴交角误差、小轮安装距误差、偏置距误差和大轮安装距误差对传动误差的影响依次减小,通过滚检机实验验证了真实齿面仿真模型的合理性。     

成形法双面磨削拓扑修形误差齿面对齿轮传动的影响

附加径向运动方式的斜齿轮双面磨削方法具有小批量多品种加工的特性与机构可靠的优点,但在加工时会出现无法避免的齿面扭曲现象,导致加工齿面与理论齿面存在原理性误差,针对该现象对斜齿轮性能的影响进行了量化研究。以数值方法计算得到双面磨削方法的误差齿面模型,将该误差齿面与理论齿面进行对比,采用齿面接触分析方法（TCA）计算获得不同齿面下的传动误差和接触斑点。结果表明,齿形扭曲对左齿面性能影响较小,左齿面可基本实现理论修形效果,齿向扭曲现象导致右齿面性能发生了明显劣化;合适的修形方式与轴交角可以使左右齿面传动误差差异缩小在15%左右。     

轴交角误差对内齿轮刮齿加工精度的影响分析

针对内齿轮刮齿加工过程中,由于轴交角误差的存在而影响齿轮加工精度的问题,为了提高刮齿机的加工精度,首先建立了无进给、刀具进给和工件进给三种运动方式下刀具与工件之间的运动学模型;其次,通过分析不同轴交角误差方向下刀具和工件之间的相对运动关系,研究了内齿轮齿廓加工误差的产生机理;然后,通过建立多因素耦合关系模型,分析了不同轴交角误差方向对刮齿加工误差的影响程度,获得了最佳的轴向进给方式和轴交角误差方向;最后,通过样机试切实验验证了理论分析的有效性,样机满足6级加工精度要求。     

考虑安装误差的减变速一体化齿轮齿面接触分析

减变速一体化齿轮是一种圆与非圆相匹配、可以实现减速与变速集成传动的新型齿轮机构。基于齿轮啮合理论,推导了减变速一体化齿轮的齿面方程,建立了考虑轴交角、轴交错、轴向偏移3种安装误差的齿面接触模型,分析了齿面接触轨迹的分布特征,得到节曲线参数和安装误差对齿面点接触轨迹的影响规律。分析结果表明,非圆面齿轮每个轮齿上接触迹线的倾斜度随传动比变化率增大而增大,安装误差使接触轨迹向外径或内径处偏移,移动方向由误差方向而定。     

套筒式剃齿夹具的研究与应用

利用概率理论对剃齿夹具误差进行合成，利用3D—MAX软件进行剃齿过程的三维动态模拟仿真，对传统型及新型剃齿夹具的功能、结构、工艺性、可靠性进行了研究。设计制造出的套简式剃齿夹具不仅具有很高的定位精度，而且在刚性、寿命、可靠性方面均优于现行的各类剃齿夹具，应用于生产实践，使剃齿精度提高1—2级，大大降低齿轮副的传动误差。     

弧齿锥齿轮切削过程振动分析与测试

采用双向测量法分别进行弧齿锥齿轮精加工机床空转和切削状态的主轴振动测试。结果表明,弧齿锥齿轮铣齿加工系统空运转状态和铣削状态传动误差特性存在明显差异,周期性断续铣削产生冲击振动,动态效应对传动精度影响显著。用动静统一法研究动态铣削过程的传动精度更切合实际,能全面真实地反映动态铣削过程的传动误差。     

基于啮合特性直齿锥齿轮分支传动静力学均载分析

为了改善直齿锥齿轮分支传动系统性能,提出基于啮合特性的静态均载分析方法。通过建立考虑中心轮安装误差的单级分支系统多体齿轮齿面接触分析(MTCA)方法,获得各齿轮副初始接触间隙;计及该间隙引起的啮合偏差,采用集中参数法主要考虑中心轮的浮动特性,建立考虑其支撑变形、各齿轮扭转变形相互耦合的静力学平衡方程,获得各分支均载系数,分析了载荷、安装误差、支撑刚度等对系统均载系数的影响。结果表明,随支撑刚度、安装误差的增大,均载系数逐渐增大,轴向对正误差和偏置对正误差对均载系数的影响是等效的;随转矩的增加,均载系数逐渐减小;各分支齿轮副的几何传动误差大小反映了均载系数变化规律,即齿面初始间隙越大,承担的载荷越小。研究结果为高精度直齿锥齿轮分支系统的均载分析提供了理论参考。     

精密行星滚柱丝杠副行程误差影响因素试验研究

行程误差是评价行星滚柱丝杠副精度的重要参数,但关于行程误差影响因素及建模的研究较少。因此,首先对行星滚柱丝杠副行程误差影响因素进行分析,包括加工误差、安装误差及变形误差;然后,基于各项误差转换建立行程误差模型并对各项误差进行测量;最后,使用行程误差试验台测量了4根行星滚柱丝杠副的丝杠行程误差和6种不同负载工况下的丝杠副行程误差。试验结果表明,加工工艺水平和安装精度对行程误差指标的影响较大,丝杠副行程误差随负载的增加而增加,表明负载增加产生的变形误差对行程误差的影响较大,丝杠行程误差试验值与模型计算值的相对误差为1.62%～4.37%,丝杠副的相对误差为1.81%～6.53%,验证了模型的有效性,可为进给系统传动精度的分析提供参考。     

非等深容屑槽剃齿刀的设计与制造

针对剃齿加工中被剃齿轮齿面节点附近发生的齿形“中凹”现象 ,设计与制造一种新型的非等深容屑槽剃齿刀 ,分析了其容屑槽的形成机理 ,并介绍了槽底截形的求法     

加工鼓形齿时径向剃齿刀修形量计算及应用结果分析

根据径向剃齿刀与被剃齿轮间存在的--对应关系,用抛物线近似表示被剃齿轮的齿向鼓形量,得到加工鼓形齿轮的径向剃齿刀的最终齿向修形量.由该修形量设计的径向剃齿刀可加工出鼓形齿轮.将其用于摩托车传动系统,可使摩托车达到降低行驶噪声、减少生产成本的显著效果.     

安装角偏差引起的成形磨齿齿形误差分析

成形磨削加工中砂轮与齿轮相对位置的偏差会引起齿形误差。在研究成形磨齿机加工原理的基础上,通过VERICUT加工仿真分析了砂轮安装角偏差对加工后齿形精度的影响。首先,根据齿轮啮合原理,对安装角偏差引起的齿形误差进行了理论计算;其次,基于VERICUT软件平台,设计了完整的砂轮修整和磨齿加工仿真流程,并建立了精确的模型,得到齿形误差的仿真结果;最后,通过仿真结果与理论计算的对比,验证了齿形误差分析的合理性。     

齿轮工艺方案选择

在汽车发动机齿轮的加工工艺中,齿坯加工方案和齿轮剃齿参数的确定,直接影响齿轮齿形加工的主要因素。文中通过对齿坯加工工艺方案的分析选择,找到了一条既能满足工艺性能,又能降低成本的有效途径。     

轴线平行度误差对双圆弧齿轮传动误差的影响分析

应用圆弧齿轮的啮合原理,研究了双圆弧齿轮传动的轴线平行度误差和其传动误差之间的关系,据此分析了不同方向的轴线平行度误差、螺旋角等对其传动误差的影响情况。     

非等边剃齿刀的齿形设计

剃齿过程中,啮合周期在节圆附近出现单点接触即三点啮合区域,是导致剃齿齿形中凹误差的重要原因之一。基于负变位剃齿和平衡剃齿的原理,对负变位剃齿刀进行非等边齿形设计,通过减小副工作面的最大曲率半径,使主、副工作面同时啮入,实现平衡剃齿,有效地消除了节圆附近三点啮合区域,改善了该区域轮齿间啮合力不均匀的情况。以传动误差曲线幅值作为量纲,将非等边剃齿刀与负变位剃齿刀进行对比分析,结果表明：非等边剃齿刀能够优化负变位剃齿的不足以及平衡剃齿条件难以实现的缺点,使剃齿啮合过程轮齿间啮合力趋于平稳,实现平衡剃齿,降低传动误差幅值,为消除剃齿中凹误差提供了新的技术思路。