准双曲面齿轮几何设计研究

介绍了准双曲面齿轮几何设计的基本原理。通过准双曲面齿轮副的节锥几何关系,建立了包含7个节锥参数并由4个方程构成的节锥参数基本方程组。在这组方程的基础上,提出了一种几何设计的新方法,以大轮的节锥角和节圆半径以及小轮的螺旋角这三个参数为自由变量,以准双曲面齿轮副的偏置角为中间变量,用数值求解方法能够非常方便可靠地确定节锥的参数。最后,给出了一个计算实例说明这种方法。     

高齿准双曲面齿轮的研究

研究基于局部综合法的高齿准双曲面齿轮ＨＦＴ法切齿参数的设计,给出用ＨＦＴ法加工准双曲面齿轮副的齿面接触分析方法,并在此基础上,比较了普通齿和高齿２种准双曲面齿轮副的传动误差曲线和啮合区。结果表明,高齿准双曲面齿轮副具有较好的啮合性能。     

高齿准双曲面齿轮的轮齿加载接触分析

给出了准双曲面齿轮齿加载接触分析的数学模型和加载接触分析的求解方法，计算了高齿准双曲面齿轮和普通齿准双曲面齿轮副的加载接触过程，对比了两种齿轮在不同工况和安装误差条件下的齿面印痕、齿面载荷分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载载体分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载荷分布和齿间载荷的分配合理，接触印痕受安装误差的影响较小，具有较高的强度和较好的动态特性。     

Ease-off拓扑修正的准双曲面齿轮齿面修形方法

为了提升驱动桥准双曲面齿轮传动的啮合性能,针对准双曲面齿轮刀倾半展成法(HFT)提出一种Ease-off拓扑修正方法。在建立齿面共轭啮合数学模型的基础上,推导出小轮基准齿面方程,通过计算小轮实际齿面与基准齿面之间的偏差,构建出Ease-off拓扑。借助二阶多项表达式对Ease-off拓扑分解,计算出齿面失配系数,通过调整齿面失配系数构建出修正Ease-off拓扑。通过比较当前Ease-off拓扑与修正Ease-off拓扑,消除小轮当前齿面与修正齿面之间的偏差,反求出小轮加工参数。最后以一对准双曲面齿轮为例进行齿面拓扑修形与磨齿加工,实际齿面印痕与仿真结果一致,验证了齿面拓扑修形方法的有效性。齿面加载接触分析结果表明,修形后齿面接触应力分布得到了改善,实际载荷下齿面接触重合度增加,从而验证了修形方案的合理性。     

准双曲面齿轮小轮刀盘刀尖半径的精确计算

提出准双曲面齿轮小轮刀尖的精确计算法 ,它抛弃了Gleason公式中复杂的近似计算 ,利用计算机得出的结果能方便地调整齿轮副接触区的大小。     

准双曲面齿轮点接触齿面啮合分析的理论公式

提供了一套点接触齿面啮合分析的理论公式,这些公式不包含机床调整参数,只涉及到接触点相对于齿轮副的位置以及齿面的一阶和二阶参数。适用于齿面啮合的任何接触点。利用这些公式,能够非常方便地在设计齿面副参数的同时就对齿面进行啮合分析。此外,通过这些公式,从理论上清楚地阐明了点接触齿面副的失配机理,这对点接触齿面副的设计具有重要的指导意义。     

基于有限元法的准双曲面齿轮时变啮合特性研究

准确计算准双曲面齿轮的时变啮合参数是其系统动力学分析的基础。基于接触有限元分析原理,应用有限元分析软件ABAQUS对齿轮进行加载接触分析(Loaded tooth contact analysis,LTCA),准确计算准双曲面齿轮时变等效啮合参数,包括时变等效啮合点位置、时变等效啮合力作用方向、等效啮合力作用方向上的线位移传动误差和时变等效啮合刚度,并研究转矩大小对时变啮合参数的影响。对比有限元法与经典齿轮接触分析(Tooth contact analysis,TCA)方法求得的传动误差曲线,并对比有限元法计算与加载啮合试验获得的齿面啮合印迹,验证有限元模型和计算的正确性。该方法求得的时变等效啮合参数能够准确体现准双曲面齿轮的时变啮合特性,为进一步研究准双曲面齿轮系统动力学特性提供依据。     

奥利康摆线齿准双曲面齿轮轮齿接触分析及试验验证

通过分析奥利康制摆线齿准双曲面齿轮的齿面展成过程,建立了包括工作齿面以及齿根过渡曲面在内的全齿面模型,并据此生成了轮齿三维模型;针对过去轮齿接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)数学模型中接触椭圆的计算需借助于对两配对齿面主曲率和相对曲率的复杂推导,提出了一种改进的TCA模型,对于接触椭圆的计算只需要知道两配对齿面的方程并且无需齿面二次逼近,因而避免了复杂的齿面曲率计算且能更真实的反映齿面瞬时接触区特性。最后基于此模型,编制了奥利康制摆线齿准双曲面齿轮的全齿面生成以及TCA程序,并通过与克林贝格KIMo S5设计软件以及滚检试验结果的对比分析,验证了此方法的可行性,为后续轮齿承载接触分析和应力分析打下了基础。     

准双曲面齿轮三维间隙非线性冲击特性分析

应用轮齿加载接触分析程序计算了承载下准双曲面齿轮的啮合性能，得到加载啮合时各轮齿的载荷分配。应用轮齿啮合原理，开发了准双曲面齿轮网格自动建模程序，建立了轮齿动力接触有限元分析模型。采用动力接触问题有限元混合解法，对准双曲面齿轮传动的初速冲击和突加载荷冲击特性进行了数值仿真，分析了齿侧间隙对轮齿冲击特性的影响。开发的程序系统已成功地应用于工程实际问题。     

准双曲面齿轮准静态接触分析和试验研究

建立了精确的准双曲面齿轮的轮齿面和过渡曲面数学模型;选择用平均接触椭圆长半轴、接触线方向角和传动误差曲线交点来评价齿面接触斑点和传动误差;以一个准双曲面齿轮副为计算实例,建立了适合准静态齿面接触分析的准双曲面齿轮传动系统有限元分析模型;通过准静态加载齿面接触特性分析,得到齿根弯曲应力、接触应力和传动误差的变化规律,分析载荷的影响情况,并比较了有限元结果与经验公式计算结果。开发了准双曲面齿轮试验台,进行齿面接触斑点和齿根弯曲应力检测,试验结果与仿真结果的一致性较好。     

TOOTH CONTACT FINITE ELEMENT ANALYSIS OF SPIRAL BEVEL AND HYPOID GEARS

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谐波齿轮传动的接触状态分析及侧隙计算

针对当前谐波传动接触状态分析中存在的问题及研究现状，本文建立了一种基于有限元进行谐波齿轮传动接触状态分析的新方法，并提出了计算齿间侧隙的新思路。所得结果准确可靠，表明该方法切实可行，对谐波齿轮传动接触状态研究具有指导意义。     

用线性化方法研究直齿圆柱齿轮的动态性能

首先建立了一对啮合齿轮的有限元模型,然后将用非线性方程表示的模型线性化,通过结合应用有限元理论和接触力学理论,得到齿轮的动态传输误差(eDTE)和接触力以及动态响应的关系。此方法在齿轮动态研究领域显示出了较强的优越性。由于将非线性问题转化成线性问题,避开了冗长的迭代过程,加速了求解过程。再者,在接触及其附近区域使用接触力学理论,仅用数目较少的单元就可得到精度足够的解。     

圆柱凸轮廓面的不完全座标测量与范成加工

论述了一种根据圆柱凸轮廓面的不完全座标测量结果，反算出了凸轮范成加工中刀具运动座标的实用方法。     

基于边界积分方程法的圆弧齿轮强度分析

提出用边界积分方程法(boundary integral equation method,BIEM)进行圆弧齿轮强度分析的设汁方法。在研究中依据弹性理论的柯西型积分,建立适合于各种载荷作用轮齿不同位置的齿轮强度分析数学模型。在理论方程式建模中采用间接式边界积分方程法,以应力函数作为解析对象,直接求解齿轮应力、轮齿刚度变形等。文中方法具有理论公式推导简捷、软件设计容易、使用方便的优点。本研究还进行了软件设计和实例应用解析,并通过与其他方法的结果比较证实本方法正确有效和实用价值。     

渐开线直齿轮啮合过程中载荷及应力的计算机模拟

基于有限元法,提出了一种渐开线直齿轮在啮合过程中参数化模型的表达方法,建立了能随啮合过程变化自动调整接触区和整体模型的啮合轮齿有限元分析模型,采用有限元弹性接触分析方法对轮齿从啮入至啮出整个啮合周期的接触载荷分配及分布、应力分布的变化等进行了研究。采用该方法可实现用计算机模拟齿轮在啮合过程中载荷及应力的变化。     

谐波齿轮传动中柔轮初始变形力研究

从谐波齿轮传动的原理和特点出发,分析短筒谐波齿轮传动中短筒柔轮的变形力和应力急剧增加的问题.用有限元法计算分析柔轮的受力变形情况,分析柔轮各几何参数对初始变形力的影响,得出柔轮壁厚和长径比是初始变形力主要影响因素的结论.最后对柔轮壁厚与长径比对初始变形力的影响关系进行回归分析.     

FINITE ELEMENT SOLUTION TO COUPLED THERMO－ELASTICCONTACT STRESS AND IMPACTRESPONSE OF MESHING GEARS

ＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＳＯＬＵＴＩＯＮＴＯＣＯＵＰＬＥＤＴＨＥＲＭＯ－ＥＬＡＳＴＩＣＣＯＮＴＡＣＴＳＴＲＥＳＳＡＮＤＩＭＰＡＣＴＲＥＳＰＯＮＳＥＯＦＭＥＳＨＩＮＧＧＥＡＲＳＬｉＲｕｎｆａｎｇ；ＯｕＨｅｎｇａｎ（ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔ...     

拓扑互锁易碎复合材料结构的设计与实验研究

提出一种新型易碎复合材料结构.它由许多子构件按拓扑互锁原理组合成一种可承载的整体结构,结构中各子构件接触面无黏结,当约束被解除时整个结构即可散落,完成触发碎裂的工作机制.采用试验方法研究该结构在横向力作用下的力学行为及其承载能力,并采用有限元法对其进行数值分析.试验结果表明, 拓扑互锁易碎复合材料结构在垂直于结构平面的集中载荷作用下,力与位移呈非线性变化.有限元分析结果与实验结果吻合.