渐开线齿形双压力角的实现

为减少汽车变速箱中齿轮的制造误差和受载后轮齿弹性变形等因素对齿轮啮合状况的负面影响,降低整箱噪声,加工中一般会提出对齿向、齿形的修形要求。而齿形修形不外乎齿顶修形、齿根修形、鼓形齿及齿形角修形等。在一些进口变速箱有关齿轮的图样上,经常见一侧齿形上同时存在两种压力角,这正是本     

修形齿轮成形磨削误差仿真分析

为进一步提高成形磨齿的齿形修形精度,提出了渐开线齿轮修形齿形通用算法模型。在齿轮齿廓法线方向上进行修形,建立了齿廓修形齿形一般数学模型。齿形修形后齿轮齿面变为非标准渐开线螺旋面,根据齿轮啮合原理,推导出针对修形齿轮磨削的成形砂轮截形的一般数学式。针对某型数控成形磨齿机床,以加工右旋斜齿轮为实例进行仿真加工分析。结果表明:所提齿形修形算法正确可行;由机床各轴间联动实现齿轮加工运动,磨削过程中由于存在齿轮磨削主导面,齿轮右侧齿槽误差分布情况优于左侧齿槽;齿轮齿形最大误差位于修形齿廓齿根过度区域。     

小角度相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮传动修形啮合特性分析

推导了考虑齿向修形与齿廓修形条件下的渐开线变厚齿轮齿面数学方程,采用有限元法建立了相交轴渐开线圆柱与变厚齿轮副有限元啮合模型,研究了单独齿向修形,单独齿廓修形与组合修形等不同的修形方式和修形量对接触印痕、齿根应力与传动误差的影响规律。结果表明:与修形前相比,变厚齿轮和圆柱齿轮单独齿向鼓形修形使得齿面接触区域减小,齿面接触应力与齿根弯曲应力增大,传动误差峰峰值增加;圆柱齿轮齿向边坡修形可以使得接触印痕从小端移动至轮齿中部,解决偏载现象;齿廓鼓形修形使得接触印痕呈现增大趋势,可以消除边缘接触现象;接触印痕对齿廓边坡修形最为敏感;变厚齿轮齿廓鼓形修形和圆柱齿轮齿向边坡修形的组合修形方式明显增加接触印痕面积,降低接触应力和传动误差。     

齿轮修形及其实现方法研究

介绍了齿轮齿形修形和齿向修形两种修形方法及修形齿轮的加工方法。齿形修形利用一对啮合齿的综合刚度来确定最大修形量,并在求出修形长度之后确定修形曲线方程;齿向修形同时考虑接触变形和歪斜度等因素来确定鼓形齿的最大鼓形量,并根据有效接触齿宽求出最大鼓形量的中心距。由有限元接触分析,验证了修形齿轮可以减小啮合应力集中,使齿轮传动更平稳。     

瑞士马格公司SD-62型磨齿机的渐开线齿面修形原理

在近代齿轮传动机械中,为减小冲击、降低噪音、改善齿轮传动的平稳性,对齿面进行修形是行之有效的方法。渐开线齿面修形包含齿形及齿向修形二部分,如图1所示,齿形修形简称B修形,齿向修形简称C修形。     

基于圆柱齿轮齿顶修形的弧线齿面齿轮齿面设计研究

面齿轮是一种由渐开线圆柱齿轮与近似锥齿轮相互啮合的一种新的齿轮传动形式.弧线齿面齿轮是以渐开线弧线齿圆柱齿轮为假想刀具包络展成的面齿轮.推导了面齿轮工作齿面方程,并对圆柱齿轮齿顶进行圆角化修形设计;推导了截面圆角方程、圆角曲面方程以及修形后的弧线齿面齿轮过渡曲面方程,并通过Matlab对两种齿顶形式的圆柱齿轮建立数学模型,得知齿顶圆角包络产生的面齿轮要比齿顶尖角包络产生的面齿轮在内径齿根部的齿厚更大.研究结果表明,对刀具齿顶进行圆角化不仅可以避免面齿轮与圆柱齿轮边缘接触导致面齿轮齿面磨损,还可以增大面齿轮内径齿根处的厚度,该种面齿轮修形方式也为其他齿形面齿轮提供了理论依据.     

人字齿轮直线型对角修形设计及成形磨原理

为了降低承载传动误差波动产生的振动激励，提出了成形磨人字齿轮直线型对角修形优化设计。根据ISO对角修形定义，计算齿顶、齿根修形起始线在旋转投影面上的螺旋角，将修形曲线设计为直线型，给定最大修形量，确定对角修形的齿面方程。利用齿面接触分析和轮齿承载接触分析，以工作载荷下人字齿轮承载传动误差波动量最小为优化目标，采用遗传算法优化对角修形参数。确定以目标修形齿面法向偏差的平方和最小的目标函数，以螺旋角、模数、压力角为设计变量，采用遗传算法分别对齿顶和齿根修形区域进行逼近，从而实现对角修形的成形磨加工。结果表明，人字齿轮直线型对角修形可以将承载传动误差波动量降低到36.65%；采用三截面砂轮成形磨的理论误差控制在1μm以内，获得较高的齿面精度；试验人字齿小轮齿的检测结果控制在4级精度以内，并进行了齿轮副的滚检试验，从而验证该方法的有效性。     

瑞士马格公司SD-62型磨齿机的渐开线齿面修形机构液压传动原理

瑞士马格(Maag)公司SD-62型磨齿机的齿面修形机构是由机械和液压传动两部份组成,该机构的液压传动原理介绍如下。 1.SD-62型磨齿机齿面修形的液压传动原理和调整 SD-62型磨齿机齿面修形机构由齿形修形机构、即B修形机构和齿向修形机构,即C修形机构两部份组成,分别用来对被磨齿轮的齿面进行齿形修形和齿向修形。齿形修形时仅B修形机构动作,齿向修形时仅C修形机构动作,齿形和齿向同时修形、即B C修形时,B、C修形机构同时动作。B修形机构和C修形机构均各自有发讯机构和执行机构。B、     

齿轮修形参数对变速箱传动特性影响的研究

针对齿轮传动中的振动和噪声问题,以Masta为仿真分析平台,通过对某变速箱主减速齿轮修形的仿真计算,得到了齿顶修缘量、齿形和齿向鼓形量等修形参数的变化对齿轮传动特性的影响规律。在对齿轮传动误差和齿面最大接触应力变化规律研究的基础上,选取了目标机型主减速齿轮的最佳修形参数。噪声试验结果表明,变速箱主减速齿轮修形后,齿轮啸叫得到了明显改善。     

基于多目标优化的差速器齿轮修形

为降低差速器齿轮在传动过程中的振动和噪声,采用了行星齿轮齿廓修形和偏心螺旋线修形。通过KISSSoft分析了齿廓修形量、螺旋线修形量、螺旋线修形因子Ⅰ和螺旋线修形因子Ⅱ对传动误差峰值差、齿面最大接触应力、行星齿轮齿根弯曲应力和半轴齿轮齿根弯曲应力的影响,通过Minitab建立4个响应量的回归方程,得到以传动误差峰值差最小、齿面最大接触应力最小以及行星齿轮齿根弯曲应力不大于1 100 MPa为目标的修形方案,修形后传动误差峰值差降低了11.39%,齿面最大接触应力下降了3.89%,行星齿轮和半轴齿轮的齿根弯曲应力分别下降了4.40%和5.62%。最后,采用有限元仿真分析,验证了修形后的差速器齿轮的疲劳寿命满足要求,并通过台架试验进行了验证。     

基于齿廓修形的齿轮微点蚀性能试验

对渐开线齿轮的齿顶和齿根进行齿廓修形,并将修形齿轮和未修形齿轮放置在接触疲劳试验台上进行对比试验,通过测量齿廓波动偏差和齿面形貌观察了齿面微点蚀的变化情况.结果表明,相同循环次数下,修形齿轮的微点蚀深度和面积都远小于未修形齿轮;修形齿轮的微点蚀扩展速率也远小于未修形齿轮.当齿轮出现接触疲劳失效时,修形齿轮的循环次数要远高于未修形齿轮的循环次数.由此可以判定,该齿廓修形在很大程度上提升了齿轮的抗微点蚀能力和接触疲劳性能.     

渐开线齿轮滚齿工艺性分析

要提高变速器齿轮传动的平稳性,降低传递误差,对于齿轮齿形的修形要求越来越高。但是,传动过程的齿轮啮合与滚齿过程的加工啮合性质存在差异,前者为平行轴传动关系,后者为交叉角的蜗轮蜗杆传动关系。而设计齿轮的齿顶和齿根存在非渐开线的齿形修缘,不同的传动关系会导致加工出来的齿形与设计目标不一致。正是基于这一点,提出设计齿轮的滚齿工艺性分析方案,以减少后期设计变更带来的开发成本浪费。     

高速透平单斜齿轮弹热变形及其修形研究

针对高速透平单斜齿轮传动在啮合过程中产生的啮入冲击大、齿向偏载明显的问题,对造成上述现象的单斜齿轮弹性变形和热变形进行了研究,提出了适合高速透平单斜齿轮的修形措施。对齿廓修形中的齿顶修形高度通过二种不同的计算方法进行了比较,确定了比较合适的齿顶修形高度计算方法;对计算齿顶修形量时要考虑的基节偏差,齿形误差等作了量化处理;从而确定了高速透平单斜齿轮的齿廓修形和齿向修形方法;应用该方法对一台高速齿轮箱产品的单斜齿轮实施了修形,并与同等线速度未修形的高速齿轮箱进行了空负荷试车数据对比。研究结果表明,修形齿轮箱的噪声下降了3 d B(A)~4 d B(A),振动降低了2μm~3μm;可见通过修形能有效地改善轮齿的啮合性能,降低振动和噪声。     

渐开线齿轮滚齿工艺性分析

要提高变速器齿轮传动的平稳性,降低传递误差,对于齿轮齿形的修形要求越来越高.但是,传动过程的齿轮啮合与滚齿过程的加工啮合性质存在差异,前者为平行轴传动关系,后者为交叉角的蜗轮蜗杆传动关系.而设计齿轮的齿顶和齿根存在非渐开线的齿形修缘,不同的传动关系会导致加工出来的齿形与设计目标不一致.正是基于这一点,提出设计齿轮的滚齿工艺性分析方案,以减少后期设计变更带来的开发成本浪费.     

大功率船用齿轮箱斜齿轮的有限元接触研究

为了更好地了解和掌握大功率船用齿轮箱的齿轮在啮合过程中的接触应力分布情况,在有限元基本理论的基础上,采用有限元软件ANSYS/Ls-dyna对该齿轮箱中的其中一对渐开线斜齿轮进行了接触分析,得到了齿轮啮合过程中的应力分布情况及最大接触应力,为齿廓修形提供了重要依据;最后,将修形前后齿轮的应力分布情况进行了对比分析。研究结果表明,该船用齿轮箱齿轮最大应力小于材料的强度极限,满足使用要求;并且修形后齿轮的接触应力和齿根应力较修形前均减小了13%左右,可以有效地减小齿顶和齿根的应力集中现象,为斜齿轮修形打下了良好的基础。     

斜齿轮三维修形的优化设计

齿向修形和齿廓修形是提高高速重载齿轮传动性能的重要手段。由于斜齿轮传动时齿廓修形和齿向修形的相互干扰作用,传统的齿向修形和齿廓修形的独立设计方法已不能满足斜齿轮的修形要求。作者提出了一种斜齿轮三维修形的优化设计方法,结合了有限元、柔度矩阵和数学规划,达到了均化齿面载荷分布和改善动态性能的综合目标。     

剃齿修形的试验与研究

前言本文论证了利用剃齿刀负修形,在解决剃齿中凹和鼓形齿的加工中,剃齿相对滑移速度对齿形精度的影响,以及剃齿受力,剃齿刀刀齿的弹性变形和齿轮轮齿的弹性变形是产生轮齿中凹的重要原因,通过分析计算为设计合理的修形曲线提供了理论基础。同时在Y7125磨齿机上,为了实现剃齿刀较复杂的修形曲线的刃磨,采用了新的修形样板制作方法,通过试验取得了艮好的效果,提高了齿轮的加工精度。用标准剃齿刀剃出的齿轮,其齿形误差的特点是,齿形中凹,齿顶和齿根的齿形误差为负。形成双波峰,但靠近齿顶的波峰一般高于靠近齿根的波峰(图7),根据剃齿齿形误差的特点,进行以下误差分析。一、剃齿齿面相对滑移速度,对齿形精度的影响剃齿时剃齿刀为主动,齿轮从动,剃齿刀直径大干齿轮直径,剃齿刀齿廓与齿轮的齿面在剃齿时产生滚动与滑动相混合的运动,在节点处为纯滚动,隔开节点处越远,相对滑动速     

渐开线圆柱齿轮齿顶修形梳齿刀的设计及模拟加工

根据产品渐开线圆柱齿轮齿顶修形的需要,提出了一种修形梳齿刀的齿形计算方法。在AutoCAD中运用AutoLISP语言进行编程,模拟了修形梳齿刀切齿的展成过程。在实际生产之前即可检验刀具设计的合理性,为类似大模数齿轮修形刀具的设计提供了一种解决方法。     

修形后齿轮啮合特性的研究

用摆线对渐开线齿轮齿形进行修形。分析比较修形后的齿轮齿形及渐开线齿轮齿形的啮合特性,结果表明,在齿面接触应力、齿根弯曲应力和耐磨性等诸多方面修形齿形都要明显地优于渐开线齿形。     

齿根动态应力分析

齿根应力分析是齿轮设计的一个主要问题,啮合过程中齿根应力分布特性是衡量齿付传动性能的主要指标。本文讨论了直齿圆柱齿轮在啮合过程中有关轮齿刚度、齿面载荷分配、以及齿根应力的计算方法。并通过实验进行分析。同时对修形齿轮与非修形齿轮作了对比分析实验。证明对重载齿轮进行修形能有效地改善齿根应力特性。