叶片差速泵偏心圆-非圆齿轮驱动系统的研究

叶片差速泵是一种新型容积泵,它由偏心圆一非圆齿轮驱动系统、泵壳及同轴安装于泵壳内的两个叶轮组成,利用不等速转动的两个叶轮相邻叶片之间周期性张开、闭合来实现密闭容积变化进而完成排液及吸液过程,两叶轮的张合运动由两对偏心圆-非圆齿轮驱动实现。根据偏心圆-非圆齿轮传动的节曲线封闭条件,以及叶片闭合时偏心圆-非圆齿轮的转角关系求出偏心圆-非圆齿轮传动的相对偏心率ε和相对中心距d,进而设计出偏心圆-非圆齿轮的节曲线。通过偏心圆-非圆齿轮的传动分析,确定了叶片的理论最大张开角θmax、理论叶片角γ和配液孔的理论张角β。根据叶片差速泵工作时叶片不干涉条件和配液孔不连通条件确定了实际叶片角γ0和配液孔实际张角β0。     

类圆曲线及其性质研究

对偏心圆节曲线非圆齿轮传动和椭圆节曲线非圆齿轮传动的关键设计参数偏心率e和离心率ε分别进行了分析。在椭圆曲线的基础上,通过改变极坐标极点,得到了一种新型的封闭曲线--类圆曲线,它可以看作是更广义的椭圆曲线或偏心圆曲线。针对一般意义的椭圆曲线和偏心圆曲线只是类圆曲线的两种特殊类型的情况,在类圆曲线的数学表达式中,引入了两个关键设计参数偏心率e和离心率ε,建立了具有不同性质的非圆齿轮节圆曲线方程。研究发现,偏心率e可以确定类圆曲线的最小和最大向径,离心率ε可以确定类圆曲线的形状。类圆曲线非圆齿轮传动具有与偏心圆齿轮和椭圆齿轮类似的传动特点,同时在设计上比偏心圆齿轮和椭圆齿轮更加灵活、方便。     

六叶片差速泵工作原理及设计理论的研究

提出了六叶片差速泵的工作原理。这种新型容积泵 ,主要由非圆齿轮驱动系统 (有两个同轴安装的偏心圆齿轮分别与两个近似三角形的非圆齿轮啮合 )、泵壳及同轴安装于泵壳内的两个叶轮组成。它利用非圆齿轮传动驱动两个叶轮周期性不等速转动使两个叶轮上的相邻叶片周期性张开、闭合来实现密闭容积变化进而完成排液及吸液过程。本文研究了该泵的工作原理、驱动系统中非圆齿轮节曲线以及配液孔的设计方法 ,并提出了解决困液及叶片干涉问题的可行方案。     

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。     

一种新型类偏心圆非圆齿轮设计及其应用

为了克服偏心圆非圆齿轮传动能够满足的非匀速传动要求有限的缺陷,提出了一种新型类偏心圆非圆齿轮,为方便该类偏心圆非圆齿轮的计算,采用切线极坐标方式推导了其节曲线方程,同时建立了该类偏心圆非圆齿轮节曲线的凹凸性判断和弧长计算模型;编写了类偏心圆非圆齿轮辅助设计及运动仿真软件,对其传动特性进行了分析和总结。将该类偏心圆非圆齿轮用于驱动卧式枕形包装机横封机构,通过比较发现,该类偏心圆非圆齿轮比一般的偏心圆非圆齿轮能够更好地满足横封工艺要求。     

蜗线齿轮副的设计与传动

给出蜗线齿轮节曲线具有n个周期的一般形式,根据非圆齿轮节曲线封闭和光滑连接的性质,应用留数定理,推导出与蜗线齿轮共轭的非圆齿轮节曲线方程及两齿轮的中心距,为蜗线齿轮的设计提供了理论基础;将现有的椭圆齿轮副、偏心圆齿轮副与蜗线齿轮副的性能进行了详细的比较,包括传动比、压力角及节曲线凹凸性,得到了各个齿轮副的传动特点,为实际应用中非圆齿轮的选用提供了依据。最后分别以单周期和多周期蜗线齿轮为例,对其节曲线及齿形进行了仿真。     

四叶片差速泵的理论研究

提出了一种新型容积泵——四叶片差速泵,它主要由非圆齿轮驱动系统、泵壳及同轴安装于泵壳内的两个叶轮组成,利用不等速转动的两个叶轮叶片之间周期性张开、闭合来实现密闭容积变化进而完成排液及吸液过程,其两叶轮的张合运动分别由两对非圆齿轮驱动实现。研究了该泵的工作原理、驱动系统中非圆齿轮节曲线以及配液孔的设计方法,并提出了解决困液及叶片干涉问题的可行方案。     

基于MATLAB的高阶椭圆齿轮副节曲线的设计

为了使非圆齿轮节曲线的设计及计算更加精确快速,以高阶椭圆非圆齿轮为研究对象,根据非圆齿轮的啮合原理,建立起非圆齿轮节曲线的数学模型。采用MATLAB仿真计算软件,根据数值计算方法,对椭圆齿轮节曲线的凹凸性进行判断并对其弧长进行精确计算。运用三次样条插值法进行拟合,绘制出齿轮副的节曲线图形。最后,以椭圆齿轮副的传动比曲线为研究对象,重点讨论了传动比与齿轮副阶数及偏心率的变化关系。     

偏心圆齿轮啮合特性及CAM技术研究

以非圆齿轮的啮合原理为依据,利用MATLAB计算机辅助软件,对偏心圆齿轮副的啮合特性和数字化制造技术进行了研究,根据对偏心圆齿轮的节曲线、传动比、啮合特性及凹凸性分析,证明了这类齿轮传动的可行性。通过对其齿形的设计分析,利用CAD/CAM软件,以一阶偏心圆齿轮副为分析设计实例,绘制出其三维模型,并对其进行模拟加工,验证了非圆齿轮的设计理论在此类齿轮的设计、制造中的可行性,这为偏心圆齿轮的设计和生产应用提供了依据。     

应用于无级变速传动的非圆齿轮的设计研究

针对非圆齿轮无级变速传动技术中非圆齿轮的设计,提出了一种设计非圆齿轮传动的新方法。运用该方法解决了在整个周期内两段非圆齿轮传动比函数曲线在连接点处一阶光滑连续的问题,消除了非圆齿轮节曲线上的尖点,保证了传动的平稳性。通过实例,运用该方法重新确定了应用于无级变速传动中的非圆齿轮的传动比函数,设计出了节曲线光滑连续的非圆齿轮。该方法还可以适用于一般的非圆齿轮的设计。     

偏心渐开线齿轮传动的等分模型

基于两齿轮的几何中心连线等分回转中心连线的假设 (等分模型 ),建立了偏心渐开线齿轮传动分析和设计方程,分析了模型的误差。等分模型存在模型误差,但计算比较简便,当精度要求较低或者离心率较小时,可以用等分模型进行设计和计算,以便简化设计和计算过程,便于工程技术人员掌握。     

偏心误差对滤波减速器传动误差的影响研究

介绍了少齿差滤波减速器的结构及传动原理;基于几何尺寸关系的微分模型,推导了滤波减速器受其偏心轴、双联齿轮、固定齿轮等构件回转中心偏心误差影响的传动比计算式,运用微分方程的数值解法得出了传动误差的变化曲线;对滤波减速器的传动误差进行了测试,实验验证了偏心传动计算方法的正确性。     

偏心渐开线齿轮传动的微分模型

偏心渐开线齿轮传动设计的纯滚动模型、等转角模型和等分模型存在模型误差。依据偏心渐开线齿轮传动 的几何关系,建立了偏心渐开线齿轮传动的微分方程,提出了偏心渐开线齿轮传动设计的微分模型。分析了偏心 率与最大传动比的关系,对一些设计和分析参数进行了多项式拟合。运用拟合公式可以快速准确地完成分析和设 计,简化了设计和计算过程。微分模型没有模型误差,微分方程的求解存在舍入误差。     

偏心渐开线齿轮传动设计的附加杆组法

在偏心渐开线齿轮机构上附加Ⅱ级杆组，得到齿轮五杆机构。通过齿轮五杆机构分析，得到一种偏心渐开线齿轮传动设计方法，该方法思路清新、计算公式简便，便于工程技术人员掌握。     

高阶变性偏心共轭非圆齿轮的凹凸性及根切判别

为满足一个运动周期内传动比有多个非对称变化的要求,提出了一种新型非圆齿轮形式--高阶变性偏心共轭非圆齿轮,建立了高阶变性偏心共轭非圆齿轮节曲线方程。依据微分几何原理,推导建立了主从动轮节曲线的凹凸性判别条件和加工过程中不发生根切时齿轮模数与节曲线最小曲率半径之间的关系。运用VB语言编写了高阶变性偏心共轭非圆齿轮的设计与仿真程序,并通过算例予以验证。     

渐开线齿廓非圆齿轮的变啮合角特性

指出非圆齿轮传动具有变啮合角的特性,并且推导出啮合角的表达式。以椭圆（含高阶椭圆）齿轮及偏心圆齿轮为例,给出啮合角变化的规律及啮合角约束条件。对于椭圆齿轮副,啮合角随着椭圆偏心增大而增大。当偏心率达到相当大的数值时,啮合角成为直角,两齿轮的齿廓脱离接触而推动啮合。这就从理论上解释了非圆齿轮传动中失去啮合现象的原因,同时为传动的设计提供了基础条件。     

基于函数逼近的双圆弧齿轮齿根强度优化分析

介绍了函数逼近的有限元优化方法基本理论,利用ANSYS的可编程和参数化建模功能建立整个优化分析的流程,程序随着迭代自动生成有限元模型和边界条件.通过优化计算发现,其他参数相同而模数不同的双圆弧齿轮其齿根强度最优的齿形参数一致,且最优齿形是一种接近于公切型双圆弧齿轮的齿形.     

三轴式星型内齿行星传动的弹性动力学建模

综合考虑了三轴式星形内齿传动的各轴的弹性、轴承的弹性、齿轮啮合弹性以及输入轴和支承轴的偏心误差,通过5个子系统的运动方程组装获得三轴式星形内齿传动的弹性动力学方程.为系统地分析三轴式星形内齿传动的动力学行为奠定了理论基础.