弧齿锥齿轮三维实体模型的构建方法

通过应用空间啮合理论建立弧齿锥齿轮齿面方程，并经过点、线、面的求解，实现在Auto-CAD中建立弧齿锥齿轮三维实体模型．     

考虑轴变形影响的零度弧齿锥齿轮传动误差计算研究

传动误差是评判弧齿锥齿轮啮合性能的重要指标之一,直接反映弧齿锥齿轮的传动啮合特性,其与轴系结构密切相关.本文主要研究轴系结构与传动误差之间的正向设计计算方法,提出一种基于通用软件工具平台的考虑轴变形影响的弧齿锥齿轮传动误差数值计算方法,并与国际先进弧齿锥齿轮设计软件(KIMoS软件)进行对比,验证本文计算方法.针对两种轴系结构设计方案,应用本文方法分析轴变形对航空发动机弧齿锥齿轮传动误差的影响.分析计算结果表明:支撑形式对齿面接触力的大小影响甚微,但支撑形式与轴的变形对传动误差的影响较大.通过改变轴系的支撑结构可以获得良好的弧齿锥齿轮传动误差曲线.本文工作可为研究轴系结构与零度弧齿锥齿轮传动误差关系提供参考.     

基于加工方法和啮合理论的螺旋锥齿轮精确实体造型

提出了基于加工方法和啮合理论的螺旋锥齿轮精确齿面的实体造型方法。通过分析锥齿轮的加工方法和齿轮啮合理论,建立了螺旋锥齿轮齿面数学模型。根据齿面均匀离散点的输出数据,对齿面进行重构,实现了螺旋锥齿轮的精确实体造型,采用了齿面偏差法对生成实体模型精度进行了评估。研究结果对于螺旋锥齿轮数字化设计和制造具有重要意义。     

弧齿锥齿轮全工序法及机床误差敏感性分析

为了在全工序法中利用Free-form机床的灵活性与自由度,提出直接面向Free-form机床的弧齿锥齿轮全工序法,并分析小轮齿面的机床误差敏感性. 已知大轮齿面,对小轮齿面微观形式进行主动设计. 建立直接面向Free-form式机床的四轴联动全工序法小轮切齿数学模型,根据小轮目标齿面参数,求解刀盘和被加工小轮的相对运动关系,得到机床各轴的运动5次多项式,以及剩余待定的小轮刀盘廓形参数. 分析机床各轴运动误差对小轮齿面拓扑形状的影响规律. 算例表明：直接面向Free-form式机床的四轴联动全工序法可以保证小轮正车面接触迹线每个离散点的参数,和倒车面参考点的参数;机床各轴的运动误差可以引起小轮齿面的螺旋角误差、对角误差和压力角误差;Y轴对小轮齿面的影响最小.     

弧齿锥齿轮接触斑点误差分析

本分析了用平顶齿轮原理切制弧齿锥齿轮时，对齿轮啮合质量有着直接影响的齿面接触斑点误差产生的原因，并提出了修正方法，以利于弧齿锥齿轮的设计计算．     

基于三坐标测量的法向圆弧锥齿轮的误差评定

法向圆弧螺旋锥齿轮传动是一种新的锥齿轮传动形式。为了验证这种传动副设计及加工的正确性，提出一种基于三坐标测量数据的误差评定方法。首先建立误差评定的数学模型，对在三坐标测量机上获得的廓面坐标点集进行有效数据的提取，进而获得理想要素，并分离出齿形带与齿向带数据。经处理得到其齿形与齿向误差信息。通过对样件的实际检测，验证了这一方法的正确性与技术的可行性。     

基于齿面发生线的弧齿锥齿轮铣削加工仿真分析

基于球面渐开线弧齿锥齿轮的齿面生成原理,对齿面的发生线形成理论进行了研究,并提出了一种以齿面发生线作为铣削刀刃,通过三轴联动的方式加工出弧齿锥齿轮齿面的加工方法。建立了锥齿轮加工机床的三维模型,进行了锥齿轮的加工仿真,并对仿真生成的锥齿轮进行了齿面接触迹线分析。研究表明,基于该理论进行弧齿锥齿轮的铣削加工,运动和控制简单,且加工出来的锥齿轮能实现大倾角线接触传动。     

弧齿锥齿轮有限元建模与接触分析

为了使有限元软件能够对齿面微米量级变化的齿轮进行分析,提出了基于高精度建模的有限元分析方法。将齿面的理论计算公式转化成数值计算算法,按照有限元理论和有限元软件的编程语法将齿轮实体进行节点坐标求解和网格单元划分,可以求得一对装配好的有限元齿轮模型。高精度建模的高重合度弧齿锥齿轮算例中,将有限元计算结果与实验结果对比,发现两者的一致性:弯曲应力曲线形状一致,变化规律相近;接触印痕区域一致,变化趋势相同。高精度建模有限元分析能够清晰的反映齿面微米量级改变导致的印痕和应力的变化。     

斜交弧齿锥齿轮耦合多转子系统振动分析方法

为解决斜交弧齿锥齿轮耦合多转子系统振动分析的问题,提出了一种振动分析建模方法.利用单节点6自由度振动微分方程通式,建立了单转子系统的振动微分方程;采用斜交弧齿锥齿轮副的总体耦合矩阵,将各单转子系统的振动微分方程耦合,得到整个齿轮耦合多转子系统的振动微分方程.求解多转子系统的振动方程,得到多转子系统的固有特性、振动响应和...     

弧齿锥齿轮齿侧形成的包复数学模型及特性

利用包络原理分析了弧齿锥齿轮齿侧面的形成以及由包络原理获得的齿侧面特性 ,在肯定其能对齿面工作段作清晰数学描述的优点的同时 ,指出了其不能描述齿面非工作段的不足 .从齿轮的切削过程入手 ,引进包复原理重建了齿侧面的数学模型 .根据由包复原理形成的算法 ,得出了相应的齿侧特性 .对上述两种模型形成的齿侧面特性进行了分析和比较 ,认为包复模型能对整个齿面作出清晰的描述 .同时为判断轮齿是否根切、计算轮齿的弯曲应力和校核弯曲强度奠定了数学基础 .     

弧齿锥齿轮齿侧形成的包复数学模型及特性

利用包络原理分析了弧齿锥齿轮齿侧面的形成以及由包络原理获得的齿侧面特性,在肯定其能对齿面工作段作清晰数学描述的优点的同时,指出了其不能描述齿面非工作段的不足．从齿轮的切削过程入手,引进包复原理重建了齿侧面的数学模型．根据由包复原理形成的算法,得出了相应的齿侧特性．对上述两种模型形成的齿侧面特性进行了分析和比较,认为包复模型能对整个齿面作出清晰的描述．同时为判断轮齿是否根切、计算轮齿的弯曲应力和校核弯曲强度奠定了数学基础．．     

多体理论的激光扫描系统几何位置误差建模

为分析几何位置误差对三维激光扫描系统精度的影响,用多体系统运动学建立扫描物镜和被扫描工件关系的误差模型.采用齐次坐标变换描述多体系统两相邻体之间的误差,建立计及误差条件下的位置方程.通过拓扑结构分析,建立三维激光扫描系统的通用误差模型.以某型号四轴激光扫描仪为例进行误差建模及仿真,验证了通用模型的有效性.任意拓扑结构的激光扫描系统均可采用此模型进行几何位置误差的快速建模和分析.     

增材制造椭圆锥齿轮的齿面与齿距误差分析

为提高椭圆锥齿轮增材制造的加工精度,减少其加工误差,对增材制造加工的椭圆锥齿轮进行误差测量,并分析误差产生的原因．运用齿轮啮合空间传动原理及增材制造的基本原理,建立了椭圆锥齿轮空间啮合坐标系、增材加工坐标系、分层模型、椭圆锥齿轮的理论误差模型和误差检测模型;对椭圆锥齿轮进行前处理分析,并对增材制造过程进行研究,获得该齿轮增材制造的加工方法;采用超景深三维显微系统和三坐标测量机对该齿轮进行检测,分析其表面误差精度与齿距误差．结果表明:利用增材制造法加工的椭圆锥齿轮误差偏大;优化STL模型,减小金属粉末直径,减少激光半径和热效应对加工层的影响,均有助于提高增材制造加工精度．     

基于三维空间形状斜齿圆柱齿轮精度检测

给出用三维坐标测量仪测量斜齿圆柱齿轮制造精度的一种方法,即用三维坐标测量仪测量斜齿轮轮廓曲面的三维坐标值,根据最小二乘法对该坐标值进行数据分析,得出斜齿轮齿廓曲面的齿形误差.通过与用最小区域法测得的误差结果相比较证明,该方法是行之有效的.     

基于多项式的等高齿锥齿轮时变啮合刚度建模

针对某型雷达装置的等高齿锥齿轮在啮合时的时变啮合刚度,提出一种多项式函数展开的时变啮合刚度新模型。通过转速、负载扭矩、阻尼因子系数分析,构建了多项式函数展开的时变啮合刚度模型,建立了等高齿锥齿轮的非线性动力学方程。将本文建立的时变啮合刚度模型与传统的多阶简谐波叠加形式的时变啮合刚度模型以及综合刚度参考数据模型进行分析对比,发现在小阻尼、重载工况下这种多项式形式的时变啮合刚度模型能更贴近于时变啮合刚度的实际特性,该模型为齿轮传动的减振、降噪、平稳传动等方面的动力学研究打下基础。     

斜齿锥齿轮的精确建模与加工仿真

为了对斜齿锥齿轮进行精确建模与加工仿真,在对球面渐开线和斜齿锥齿轮齿面生成原理进行研究的基础上,推导了斜齿锥齿轮基圆锥面上的螺旋线方程和球面渐开线对称面的位置,提出了一种基于三维造型软件UG和CATIA的斜齿锥齿轮精确建模方法.利用UG和CATIA的相关功能建立了一个左旋斜齿锥齿轮的三维模型并对其进行了加工仿真.仿真结果表明,设计的建模方法理论正确、简便可行,为斜齿锥齿轮的有限元分析、加工仿真和自动编程等提供了依据.     

基于多体系统理论的精密立式加工中心精度建模与预测

目前精度设计依然停留在以设计人员感官经验设计为主的层面,已开展的误差敏感度分析工作无法对精度设计提供直接的量化指导.针对上述问题,展开了机床误差敏感度分析方法的研究.首先,基于多体系统理论建立了数控机床的空间运动误差模型,同时构造了基于零部件公差的几何误差源参数的预估模型,在此基础上,进一步提出了基于部件运动增量的误差敏感度分析方法.以CA摆头五轴数控铣床为研究对象,以\     

章动齿轮传动中直齿内锥齿轮加工及在线检测研究

针对内锥齿轮副加工困难,提出1种内锥齿轮副中内锥齿轮的加工方法。同时,基于锥齿轮啮合模型进行误差分析,利用Matlab软件建模并求出在线检测所需参数,通过对机床参数的调整,提高了内锥齿轮齿形加工精度。通过生产实践表明,该加工和检测方法是行之有效的。     

精锻螺旋伞齿轮预制坯CAD系统

利用AutoCAD参数化绘图中命令格式文件（*.SCR）,编制了面向对象的高级语言VisualBASIC与AutoCAD间的接口程序,自主开发出适于精锻旋伞齿轮工艺设计、计算及自动绘图的一套实用的CAD软件系统,该系统易学易用,应用于生产后收到明显的经济效益。