非圆齿轮离散节曲线的分段三次样条拟合研究

根据非圆齿轮节曲线的特点和计算方法，提出了一种只需要非圆齿轮节曲线上的离散点，就可以用具有统一表达式的分段三次样条曲线代替表达式形式各异的非圆齿轮节曲线。利用拟合后的非圆齿轮节曲线，就可以使得所有非圆齿轮加工数据的计算有了通用的计算模块。最后用椭圆齿轮节曲线弧长计算过程，说明了该方法不仅精度非常高，而且计算方法简单和通用。     

MATLAB样条曲线在非圆齿轮离散节曲线拟合中的应用

介绍一种只需要知道非圆齿轮齿顶上的一些离散点,就可以用具有统一表达式的分段三次样条曲线来代替表达式形式各异的非圆齿轮节曲线的方法。以插秧机上的一个非圆齿轮为例,利用MATLAB自带的计算工具箱和绘图功能来说明该方法的实用性。     

加工等螺旋角锥度铣刀非圆齿轮的设计

设计非圆齿轮,主要的任务就是确定它的节曲线。节曲线实际上,是一对互相啮合的齿轮,在其啮合过程中,实现无滑动地滚动的共轭曲线。如果给定了一付非圆齿轮的传动比及中心距,非圆齿轮的节曲线就可以被确定。1.主动非圆齿轮(见本刊今年第一期第12页)①主动非圆齿轮节曲线的计算主动非圆齿轮的延转角(?)_1以自变量给出。     

曲柄滑块-非圆齿轮组合机构中节曲线反求设计

对曲柄滑块-非圆齿轮组合机构进行研究,为获取理想的滑块速度曲线,将非圆齿轮节曲线的设计分为等速和过渡行程两段。基于SolidWorks软件、MOTION插件、以及EXCEL软件进行反求,最终获得了理想的节曲线。使机构能实现输出件在工作区间完全等速,且具有较好的急回特性;同时设计更加简洁,省去了繁琐的计算,成为一种解决组合机构非圆齿轮节曲线设计通用的方法。     

节曲线向径按余弦规律变化的齿轮与非圆齿轮共轭的研究

提出一种新型的非圆齿轮传动,其中一个非圆齿轮的节曲线向径按余弦规律变化,另一个非圆齿轮与其共轭。确定了非圆齿轮的基本参数：基础圆半径、偏心率、变形距和中心距比例系数。给出了非圆齿轮的节曲线极坐标方程,两齿轮中心距的计算方法,节曲线长度、基础圆半径和压力角的计算公式。此种齿轮已用于生产实际,效果良好。     

基于多目标优化的修形非圆行星齿轮水马达加工参数计算及仿真

针对石化除焦传动的水马达开发,研究了齿面修形的非圆行星齿轮的节曲线计算和齿廓加工方法。应用多目标优化理论建立非圆行星齿轮节曲线求解的数学模型,提出非圆齿轮齿廓的计算理论,基于Matlab软件开发节曲线求解和齿廓坐标计算程序。通过实例计算和加工装配实验验证了理论的正确性和软件的可行性。     

非圆齿轮节曲线设计的新方法

通过将非圆齿轮转化成高精度分段圆齿轮的节曲线设计新方法,使得用圆齿轮代替非圆齿轮节曲线后,其逼近误差和弧长误差可控制到很小,从而使非圆齿轮的设计及加工问题简化成圆齿轮来解决,并在导出一种非圆齿轮低速大扭矩液压马达节曲线公式的基础上,用该方法对节曲线进行圆弧逼近,得到了极高的弧长封闭精度及逼近精度。     

基于SolidWorks的高阶椭圆齿轮副节曲线设计系统

为了改善非圆齿轮副设计计算复杂、制造困难的问题,以高阶椭圆非圆齿轮为研究对象,以非圆传动啮合原理为理论基础,探讨非圆齿轮节曲线的计算及设计方法。以SolidWorks为开发平台,在VB 6.0环境下开发了高阶椭圆齿轮副节曲线设计系统,该系统包括参数计算模块、节曲线凹凸性校验以及压力角、根切校验模块、曲线绘制模块等,最终通过三次样条曲线拟合,实现了高阶椭圆齿轮副节曲线计算机辅助设计,从而提高了椭圆齿轮传动设计的效率和精度。     

一种匀变非圆齿轮设计方法及其传动特性研究

为满足从动齿轮运动学特性要求,提出了一种匀变非圆齿轮设计方法.基于匀变非圆齿轮的概念,在速度曲线和加速度曲线的基础上,推导了节曲线方程,建立了齿轮截面长度和中心距的计算模型.以Ⅰ型匀变非圆齿轮为例,提出了匀变非圆齿轮传动的设计方法.利用Adams软件模拟分析了从动齿轮的角速度和角加速度曲线的形状,验证了设计方案的有效性;分析了匀变非圆齿轮传动装置的压力角、根切和啮合系数等特性.结果表明,所提出的设计方法通过改变给定速度曲线和加速度曲线的参数,能够实现节曲线形状的灵活控制.     

内啮合非圆齿轮加工的数学模型及图形仿真

根据范成法加工内啮合非圆齿轮时刀具和齿轮节曲线间的位置关系,建立了插齿加工的数学模型,分析了加工非圆齿轮时其节曲线为凸的条件。根据所建模型和节曲线为凸的条件,将加工内啮合非圆齿轮的范成过程用计算机进行了动态图形仿真。根据图形仿真结果,可以分析和判断所加工非圆齿轮的齿形特征,为设计和制造节曲线封闭型内啮合非圆齿轮提供了直观的判断方法。     

基于工控机的非圆齿轮插齿数控加工技术研究

在分析非圆齿轮特点和研究其数控加工技术的基础上,运用计算机编程技术离散其节曲线,开发出基于工控机的非圆齿轮数控加工系统,详细介绍了系统的硬件组成、插补方法和程序设计原理,并针对数控系统的实时性技术措施做了详细论述,该系统具有开放程度好、结构简单、可靠性高的特点,可实现多种非圆齿轮在线编程、仿真、实时加工与动态跟踪显示.     

基于移动最小二乘法的渐开线齿轮齿廓曲线拟合方法

针对现有渐开线齿轮齿廓曲线拟合方法精度不高的缺点,提出了一种用移动最小二乘法(MLS)拟合齿廓曲线的新方法,并通过齿距偏差的计算对该方法进行了实例验证。利用三坐标测量机对某齿轮进行测量,得到齿廓数据点和齿距偏差;根据移动最小二乘法原理和实验数据,用MATLAB编程实现了齿廓曲线的拟合;根据拟合结果,利用图解法计算出了左齿廓齿距偏差。与最小二乘法(LS)的拟合结果的对比表明,用移动最小二乘法拟合齿廓曲线精度更高,误差更小,具有良好的拟合效果。齿距偏差计算结果表明,单个齿距偏差和齿距累积偏差与实测值一致,表明该方法准确、有效。研究结果可为齿廓曲线的拟合和齿距偏差的计算提供参考。     

齿轮副端面重合度统一定义及其计算式

针对各种齿轮传动提出端面重合度的统一定义,并且推导其计算表达式,进一步讨论了渐开线齿轮副、微线段齿轮副和正弦齿廓齿轮副的端面重合度的计算问题。齿轮副的端面重合度定义为齿轮作用角（即一对轮齿从进入啮合到脱离啮合过程中齿轮所转过的角度）与齿轮的齿距转角的比值。根据齿轮啮合原理,由基本齿条的轮廓曲线能够获得其啮合线方程。根据所获得的啮合线方程,以及给定的齿轮副齿顶线方程,就能够根据本文的计算式得到齿轮副的重舍度。对于渐开线齿轮副,该定义与众所周知的“啮合线长度与基节之比”的结果相同。该定义同样适用于非渐开线齿轮副,例如微线段齿轮副、正弦齿廓齿轮副等,而且计算结果更可靠。     

Pitch deviation measurement of an involute spur gear by a rotary profiling system

This paper presents surface-profiling based gear pitch deviation measurement for an involute spur gear. A rotary profiling system, which consists of an air-bearing spindle and a displacement sensor with a diamond stylus, is employed to measure gear pitch deviation. In measurement of gear pitch deviation, an eccentric error between a gear axis and a motion axis of the rotary stage in the profiling system would affect accuracy of gear profile measurement. In this paper, at first, the influence of the eccentric error on measurement of gear pitch deviation is estimated in computer simulation based on a geometric model of the profiling system. After that, a new scanning method named “opposite-direction dual scanning method” is proposed so that a steep profile of gear flank surface with a local slope of up to 90° can be measured by the developed rotary profiling system. For compensating distortions in the measured gear tooth profile, which are induced not only by the eccentric error but also by a probe offset introduced by the proposed scanning method, a self-calibration and compensation method is applied. To verify the feasibility of the proposed method, measurement of gear pitch deviation of a master involute spur gear with a certificate data is carried out. Measurement uncertainty of the proposed method is also analyzed.     

降低齿轮齿距累积偏差的方法

为了减小齿轮磨削加工中的磨床系统分度误差,提高齿轮加工精度,分析了齿轮磨床分度误差、齿轮安装偏心和齿轮齿距偏差之间的关系,获得了分度误差的计算方法,并计算出了齿轮磨床的分度误差。依据计算得到的分度误差值调整磨床,降低磨床分度误差,减小齿轮齿距累积偏差,提高了齿轮加工精度。以Y7125大平面砂轮磨齿机床为例验证了提出方法的可行性。建立了齿轮安装偏心和齿廓偏差的数学模型,求出了齿轮安装偏心的幅值和相位角,然后由齿轮安装偏心、磨床分度误差和齿轮齿距偏差的关系得到磨床的分度误差值。根据计算得到的分度误差值调整磨床分度盘,使磨床的分度误差从17.7μm减少为3.3μm,被加工齿轮的齿距累积总偏差由46.9μm降低到11.5μm,齿距精度达到三级。验证结果表明,按照这种方法调整磨床可以快速有效地降低磨床的系统分度误差,从而降低齿轮的齿距累积偏差。     

非圆齿轮计算机辅助设计系统的研制与开发

以模块化设计思想为指导,用VB6.0为开发工具,在AutoCAD平台上开发了用户界面友好的非圆齿轮计算机辅助设计系统.本系统容非圆齿轮的设计和绘图于一体,提高了设计人员的工作效率,实用性很强.     

一种大型齿轮齿距偏差和累积偏差的测量方法

文中以一种大型齿轮为研究对象,提出了基于激光跟踪仪的测量齿距偏差和齿距累积偏差的相对测量法。与常规的测量方法相比,该方法扩大了大型齿轮齿距偏差和齿距累积偏差的测量范围。文中论述了相对测量法的原理,推导了齿距偏差和齿距累积偏差的计算模型,解决了大型齿轮齿距偏差和累积偏差的测量难题。该测量方法可以有效评估齿轮齿距偏差和齿距累积偏差,其测量系统精度可达到0.01 mm/m。