渐开线斜齿轮整体虚拟滚齿仿真及齿面精度研究

利用专业三维软件CATIA V5的宏程序功能,基于共轭齿面包络加工原理,研究了滚刀加工渐开线斜齿轮的计算机虚拟加工问题,完成了斜齿轮的整体虚拟滚齿切削仿真技术。利用CATIA中的命令提取并结合由虚拟加工得到的众多细小曲面来形成齿轮齿面,实现了精确齿轮整体模型的仿真加工方法,并通过与理论齿面比较,齿面精度误差在1μm以下,验证了该方法的正确性,并对可能影响齿面精度的加工因素进行了探讨。本方法为提供齿轮机床的误差形成原理,以及理论齿面和误差齿面的齿轮有限元分析提供了一个虚拟的三维数据研究平台。     

渐开线圆柱斜齿轮任意圆齿厚计算法

本文根据斜齿轮几何特点推导出任意圆处弦齿高，弦齿厚以及弧齿厚等计算公式。并和已公开发表的公式进行比较讨论。本所做工作对修复再生大型斜齿变位齿轮，是有益的。     

硬齿面刮削渐开线齿轮噪声的降低

80年代初 ,齿轮硬齿面技术趋于完善 ,它承载能力大、体积小 ,重量轻、寿命长 ,相对使用成本低 ,传动质量好。目前已在冶金、化工、建筑、矿山、交通、国防、科技等领域得到广泛应用。但硬齿面齿轮要具有一定高的精度才能发挥其优越性 ,而齿轮渗碳淬硬要产生变形 ,必需进行精加工 ,否则传动噪声大 ,寿命短 ,不但不能发挥硬齿面的优越性 ,反而使传动质量更差。磨齿是常用的一种硬齿面精加工方法 ,然而磨齿工艺效率低、成本高、磨齿机价格昂贵。对于低速重载齿轮或减速器低速档的大齿轮通过硬齿面刮削 ,只要掌握得当 ,效果也很好。现介绍如下。…     

双渐开线齿轮齿面摩擦力对接触应力的影响

建立双渐开线齿轮有限元模型,分析齿面摩擦力对接触应力的影响,并与渐开线齿轮进行对比。结果表明:相同摩擦状态下,双渐开线齿轮与渐开线齿轮的最大等效接触应力的数值差别不大,但接触应力分布不同,渐开线齿轮节点附近接触应力比较高,双渐开线齿轮节点以下靠近齿根处接触应力比较高;齿面摩擦力对接触应力分布的影响不大,但对接触应力数值的影响很大,因此在进行接触应力分析时,必须考虑齿面摩擦力的影响;通过改变齿面间的润滑条件,减小齿面摩擦力,是提高齿轮抗点蚀能力和接触疲劳寿命的有效方法。     

齿轮动态力研齿机理研究

针对国内外齿轮精加工技术的现状及趋势,探索一种硬齿以研代磨新工艺,应用动态开磨和均化理论,经过理论分析和大量实验研究,取得了阶段性成果。     

齿轮的理想渐开线齿廓

根据齿轮误差同变速器噪声的关系来看,齿形误差是影响变速器噪声的最重要的因素之一。齿形误差包括两个方面：齿形的形状误差和压力角偏差。对于齿形而言,齿形的形状影响噪声,鼓形齿形可以降低变速器噪声。     

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。     

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.     

任意转角位置的渐开线齿轮齿面参数方程的研究

这里提出的任意转角位置的渐开线齿轮齿面参数方程，表述简单，无须坐标变换，能准确、真实地描述渐开线齿轮轮齿在任一转角位置时齿面上的任一点。为齿轮三唯数字化设计、啮合分析、运动学和动力学分析提供了新的理论依据。     

斜齿圆柱齿轮传动系统动力学模型及动特性试验研究

以一个带有原动机、工作机的斜齿轮传动系统为研究对象,同时考虑了电动机转子、各联轴器、斜齿轮副及发电机(工作机)转子等影响因素,并且引入了齿轮啮合传动时的变形协调条件,建立了一个多质量系统的动力学模型,研究了在各种不同条件下系统扭转振动、横向振动以及两者的耦合振动,并采用四阶Runge—Kutta法进行求解,得到了几个关于齿轮动力特性的影响规律,同时通过动特性试验对所建模型进行了验证。     

斜齿特形插齿技术的研究

发展了斜齿特形插齿刀设计制造新方法。利用数值模拟法根据插齿刀齿形计算铲磨砂轮廓形,并能进行逆运算以验证计算结果的正确性。试验证明该方法用于斜齿特形插齿是可行的。     

STUDY ON THE LUBRICATION FACTOR OF INVOLUTE SPUR GEARS

Based on a lot of numerical solutions to the problems of the thermal non-Newtonian elasto-hydrodynamic lubrication and some fatigue tests with rollers the lubrication factor of involute spur gears (called gear for short) is investigated. The results suggest that gear lubrication effects bear close relations to a dimensionless parameter D which is synthetically determined by gearing rotational speed,load,material,dimension and lubricant viscosity.When D<8,the gear fatigue life increases as the lubricant viscosity is increased;When D>8,however,the life decreases with the viscosity addition,which is in marked contrast to the lubrication factor Z recommended by the International Standard for Computing Cylindrical Gear Strength.At the end,a set of formulae for calculating gear lubrication factors suitable for different working conditions are advanced.     

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。     

高速双圆弧齿轮的动载荷试验研究

用微型电阻应变片测试了高速双圆弧齿轮的齿根动态应力，并测得两组参数的双圆弧齿轮的动载系数。探索了一些高速齿轮齿根动态应力的测试方法及规律。发现在相同条件下，动载系数将随着载荷的增加而下降，当转速低于共振转速时，动载系数随着转速的增加而增大，当转速超过共振转速时，动载系数将随着转速的增加而减小。     

齿轮动态力互研法工艺研究*

对渐开线齿轮动态力研齿进行了理论分析和试验研究。基于以研代磨的设想,齿轮动态力研齿将研磨工艺用于硬齿面精加工,其加工原理为：两工件齿轮（两被研齿轮）在空载下以确定的速比（两齿轮的齿数比）,在大转动惯量下高速稳态运转,研齿时保持两齿轮的速比不变,并周期性改变两齿轮的中心距,利用齿轮啮合时,齿轮本身误差产生的齿面动态力在研磨剂的作用下,修整齿轮误差达到两齿轮提高精度的目的。     

交错轴渐开线锥形齿轮副啮合原理研究

基于空间啮合理论,在对共轭齿轮副与公共齿条之间啮合关系进行分析研究的基础上,推导了交错轴传动在不同布局形式下,齿轮副安装距、轴间夹角、中心距及公共齿条分度平面上齿线倾斜角等几何参数的计算公式,提出了保证安装参数的锥形齿轮设计方法,为交错轴传动渐开线锥形齿轮副的几何设计打下了理论基础。理论与试验结果表明,推导得到的计算公式,不仅适合于交错轴传动在各种布局形式下的锥形齿轮副设计,同样也适用于平行轴、相交轴等传动类型。最后,通过测试齿轮及实际产品的设计、加工,验证了该研究结果的正确性和实用性。     

用工具斜齿条法加工斜齿非圆齿轮的啮合理论模型

介绍了斜齿非圆齿轮齿廓的形成原理,针对用工具斜齿条法加工斜齿非圆齿轮动轴线变传动比复杂的运动几何关系,建立了其理论研究的数学模型,对斜齿非圆齿轮齿廓端面截形、节曲柱面截形及瞬时接触线进行了分析。论证了斜齿非圆齿轮齿廓为直纹面,其节曲柱面截形是变导程等螺旋角的螺旋线,平行轴斜齿非圆齿轮传动的瞬时接触线是直线。     

聚合物流体在斜齿齿轮泵中的轴向漏流特性研究

利用幂律流体的本构方程建立了幂律流体在斜齿齿轮泵轴向间隙中的泄漏模型,并得到了最佳轴向间隙的隐函数式及轴向摩擦功率,同时给出实例并进行了数值计算。研究结果为聚合物齿轮泵的间隙优化设计及功率特性提供了重要的理论依据。     

斜齿齿轮泵无侧隙啮合困油特性的研究

分析了无侧隙啮合斜齿齿轮泵的端面重叠系数与困油容积的关系,得到了其困油容积、困油流量及瞬时流量随端面转角的变化规律,并首次得到了既不困油也不“串油”的螺旋角范围,对工程应用具有重要的价值。