渐开线包络环面蜗杆副结构设计

介绍了渐开线环面蜗杆副齿廓啮合基本原理,结构特点,建立起TI-120渐开线环面蜗杆副、蜗轮蜗杆的有限元计算模型,分析了蜗杆副在啮合过程中载荷接触线的分布情况。并用有限元理论方法计算出蜗轮蜗杆应力云图和位移云图,为试制TI-120渐开线环面蜗杆减速器提供了可靠的理论依据。     

塑料斜齿轮与钢制蜗杆传动的非线性边界分析

基于SolidEdge对蜗轮蜗杆副进行参数化建模,将模型导入MSC.Patran/Mastran软件,分析了塑料蜗轮与钢制蜗杆副在最大转矩为30 N·m的作用下,从10%～100%载荷的应力应变变化趋势.模拟并绘制了啮合副在啮合周期内几个离散点的应力应变峰值分布图,用数学插值方法计算任意位置的应力应变值.进而对塑料蜗轮与钢制蜗杆传动力学性能进行了分析.     

一种基于CATIA的蜗轮蜗杆建模方法研究及应用

蜗轮蜗杆传动在实现大传动比减速器中应用广泛。为了缩短蜗轮蜗杆设计周期、提高效率及降低研发成本,以某阀门执行装置减速器中蜗轮蜗杆为原型,基于CATIA软件详细介绍了其建模方法。将建好的模型导入ANSYS软件,对蜗轮蜗杆的啮合情况进行有限元仿真,得到其齿面接触应力分布。根据Hertz弹性碰撞理论,在ADAMS软件中进行蜗轮蜗杆刚体动力学分析,得到蜗轮蜗杆啮合力,进一步将蜗轮蜗杆作为柔性体,在ADAMS软件中进行刚柔耦合分析,得到啮合力及齿面齿根处接触应力,将刚柔耦合分析结果与刚体分析结果进行比较发现其基本一致,同时将刚柔耦合分析得到的齿面齿根处接触应力与有限元分析结果对比发现相近,偏差仅为5.3%。加工蜗轮蜗杆组件并在蜗轮蜗杆试验机上根据径向跳动偏差及啮合面接触斑点判定进行啮合测试,结果显示啮合质量良好;应用该蜗轮蜗杆的减速器整机在试验台进行强度及疲劳测试,累计运转1 200 h后蜗轮蜗杆状况良好,无明显疲劳斑,满足合作企业加工要求。仿真分析及测试结果表明基于CATIA软件的蜗轮蜗杆建模方法准确可行,可以为产品开发提供参考。     

滚切蜗轮的计算机仿真及对蜗轮齿形误差的估计

线性蜗杆副应用非常广泛。一条直线绕一条轴线作螺旋运动,便得到线性蜗杆。根据直线相对轴线的位置,线性蜗杆可分成阿基米德蜗杆(ZA)、法向直廓蜗杆(ZN)、渐开线蜗杆(ZI)。轮齿表面与线性蜗杆螺旋面共轭的蜗轮称为线性蜗轮,两者组成的齿轮副称为线性蜗杆副;它包括阿基米德蜗杆副,法向直廓蜗杆副,渐开线蜗杆副。在线性蜗轮的特定截面上,蜗轮的轮齿廓形是渐开线。以右旋蜗杆左齿面为例,ZA蜗轮的特定截平面是中间平面,ZN蜗轮的特定截平面切于导圆柱上方且平行于中间平面,ZI蜗轮的特定截平面切于基圆柱下方且平行于中间平面。在特定截平面上,线性蜗轮的轮齿廓形是渐开线,是容易证明的。设想将线性     

滚刀增径对蜗轮齿面啮合斑点影响的仿真分析

以渐开线型蜗轮滚刀为研究对象,利用SolidWorks对不同增径量的蜗轮滚刀进行参数化建模,并实现其自动化建模的二次开发,同时运用SolidWorks的布尔运算进行蜗轮的仿真加工。通过对蜗轮蜗杆进行仿真运动啮合,以干涉检查来得到蜗轮的齿面啮合斑点,从而对比分析出标准蜗轮滚刀与增径蜗轮滚刀加工得到的蜗轮齿面啮合斑点的变化情况,并以齿面啮合斑点的形状、大小、位置等来分析啮合区域的变化规律。     

渐开线齿形锥蜗杆蜗轮传动的研制

本文对渐开线锥蜗杆各截面方程进行了推导,提出加工工装、加工方法及磨削时砂轮轴截面廓形,对锥蜗杆蜗轮啮合时的安装距、锥蜗轮的高点进行了精确计算。     

渐开线蜗杆传动的啮合原理及接触区分析

本文通过理论分析阐明了渐开线点啮合蜗杆传动是一种值得推广的蜗杆传动,实现点啮合是改善润滑条件,降低接触区对加工及安装误差的敏感性的有效措施。本文采用加大滚刀分度圆直径的工艺方法加工蜗轮,使渐开线蜗杆副实现点啮合。首次讨论了滚刀分度圆直径加大量,对蜗轮副接触迹线和接触区的位置、形状、大小的影响。并分析了蜗杆与蜗轮传动轴交角偏差对接触区的影响。     

斜齿轮代替蜗轮的应用

在机修中,有时需要更换蜗轮,若无现成刀具或切向刀架时,可用斜齿轮来代替蜗轮。 斜齿轮与蜗轮不同,斜齿轮一般以法向参数（法向模数ｍｎ、法向压力角αｎ）为标准值,其啮合蜗杆的线型为法向直廓蜗杆的延伸渐开线,而蜗轮是以端面参数（端面模数ｍｔ、端面压力角αｔ）为标准值,其啮合蜗杆的线型为阿基米德螺旋线（也有延伸渐开线或渐开线）。用斜齿轮代替蜗轮时,要设法解决这一矛盾。根据蜗杆导程角大小不同,可用不同的方法处理。 当蜗杆导程角γ不大,精度要求又不高时,可取蜗轮的端面模数作为斜齿轮的法向模数,用齿轮滚刀加工。…     

一种五轴加工中心主轴摆动消隙方法研究

针对五轴加工中心主轴摆动常采用的蜗轮蜗杆副存在传动间隙,进而影响主轴摆动精度这一问题,提出采用双电机驱动+双蜗轮蜗杆副的消隙方法,即控制一侧电机的转角和两侧电机的同步差来精确控制蜗轮蜗杆副的摆角,一侧蜗轮蜗杆副的蜗杆与蜗轮正向旋转的齿面啮合,另一侧蜗轮蜗杆副的蜗杆与蜗轮反向旋转的齿面啮合,消除传动间隙;工作过程中,一侧电机驱动,另一侧电机保持同步随动避免因蜗杆自锁产生干涉,从而提高主轴摆动精度.通过建立消隙数学模型井进行仿真分析,验证了所提消隙方法的正确性和可行性.     

基于ADAMS的数控转台蜗轮副传动精度的研究

利用Solidworks建立了蜗轮蜗杆传动副的三维实体模型,然后导入多体动力学分析软件ADAMS,根据Hertz弹性撞击理论,在蜗轮蜗杆之间施加碰撞力,给出了模型参数的确定方法。对蜗轮蜗杆啮合过程进行了运动仿真分析,将仿真结果与理想情况进行对比,结果表明所建虚拟样机模型正确可靠。在此基础上,分析了不同安装误差条件下,各项安装偏差对蜗轮副传动精度的影响,并比较了三种偏差影响程度的大小,为提高数控转台精度提供依据,具有较大的工程应用价值。     

基于Pro/E和ANSYS的渐开线齿轮的参数化精确建模及接触分析

介绍了Pro/E建模软件进行渐开线齿轮精确建模的参数化方法及步骤,使得建模更加方便,其中利用渐开线方程,保证了渐开线齿轮齿廓的准确性。利用Pro/E与ANSYS的专用接口,将在Pro/E中建立的实体模型方便地导入到ANSYS中,进行网格划分、加载及求解。通过对于一个个间断的啮合点的接触应力的静力学分析,从而实现对单对轮齿从齿根到齿顶的连续啮合过程中接触应力的仿真分析,进一步了解齿轮啮合过程中从齿根到齿顶接触应力的变化规律,从而验证了ANSYS进行有限元接触分析的精确性,为齿轮的优化设计提供了理论依据     

少齿数渐开线圆柱齿轮副节点外啮合的研究

给出了少齿数渐开线圆柱齿轮副节点外啮合的判定公式及具体的计算方法 对少齿数齿轮副节点外啮合时齿顶圆的有关问题进行了研究 通过分析少齿数齿轮副节点外啮合时的啮合特性,找出了符合实际的接触应力计算点,并推导出该计算点综合曲率的计算公式.     

渐开弧面齿轮的形成原理及数学模型

结合传统渐开线齿轮与圆弧齿轮优点,提出一种新型的渐开弧面齿轮传动。定义了渐开弧面齿轮的概念,即分别在主从动齿轮的渐开线齿廓上选取两条相对应啮合的单值曲线,在两条曲线上的任意点分别用凸凹圆弧替代渐开线齿廓形成新的齿廓。根据微分几何基本原理,运用坐标变换法推导渐开弧面齿轮传动的齿面方程。讨论渐开弧面齿轮的中心距可分性,分析表明即使中心距发生改变,只要一对齿轮齿廓能够啮合传动,就仍能保持良好的传动性能。根据实例的具体参数,建立一对渐开弧面齿轮啮合的三维实体模型。研究结果为进一步开展渐开弧面齿轮传动研究提供了理论基础,对后续齿轮的设计、加工等有很大的参考价值。     

渐开面包络环面蜗杆特征建模研究

渐开面环面蜗杆的三维构建属复杂曲面造型,文章在环面蜗杆螺旋线参数方程建模的基础上,分析讨论了其与渐开面环面蜗杆螺旋齿面方程的对应关系,建立了渐开面包络环面蜗杆产型齿的特征模型。按此模型在MDT6.0三维绘图软件环境中实现了渐开面环面蜗杆的三维实体造型,并在进一步完成的"渐开面二次包络环面蜗杆副的虚拟实体"中,以断面图检验了其良好的啮合状态。所生成的实体模型具有给定参数的数字信息,可用于齿廓形状及特性分析,推动此类环面蜗杆的开发与应用研究。     

齿轮弯曲强度有限元精确分析方法研究

通过计算轮齿弹性共轭接触迹,确定齿轮在啮合过程中各个位置的压力角、齿廓接触长度以及接触位置等参数。并对ANSYS进行二次开发,制作了一个精确计算齿轮弯曲强度有限元分析的软件。运用此软件对相同参数的渐开线齿轮与点线啮合齿轮进行弯曲强度的有限元精确计算,得出点线啮合齿轮比渐开线齿轮弯曲强度提高11.7%的结论。     

TI 环面蜗杆砂轮磨齿原理

根据空间交错轴齿轮啮合理论，对ＴＩ环面蜗杆砂轮磨齿原理进行了理论研究，推导出了基本方程，分析了磨削渐开线直、斜齿圆柱齿轮时的接触线分布规律，并得到了齿面上不存在啮合界限线的判定条件，经微机模拟接触过程，表明此方法是一种高效的齿面磨削方法。     

内平动齿轮传动装置的参数化建模及干涉检验

为了检验内平动齿轮传动装置齿廓间的干涉,利用Pro/E软件建立了这种传动装置的虚拟样机模型,然后对其进行了运动仿真.建模过程中,在考虑了与其啮合的外齿轮参数以及加工方式的影响的基础上,建立了渐开线非标准内啮合齿轮的参数化模型.结果表明,利用虚拟样机技术,可以更直观地检验少齿差齿轮传动机构中易出现的各种干涉.     

基于ADAMS的非对称渐开线齿轮动力学仿真

根据渐开线齿轮啮合原理,推导了基于某一坐标系统的非对称渐开线齿轮齿廓曲线方程。利用Autodesk Inventor软件的VBA二次开发技术,对非对称齿轮的三维实体模型进行了构建。通过对非对称齿轮动力学模型等价变换,利用ADAMS虚拟样机技术,对非对称齿轮动态啮合传动过程进行了仿真,并与对称齿轮仿真结果进行了对比研究。     

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。     

基于无侧隙啮合方程的角变位齿轮副参数化建模一致性分析

根据齿轮设计的无侧隙啮合方程,运用PTC/Creo软件,通过对角变位齿轮副啮合角的求解和渐开线齿廓的复合曲线与螺旋线的分度圆柱面投影曲线的创建,实现轮齿齿廓的可变截面扫描参数化建模。具有齿数与螺旋角的选取范围无限制的特点,保证了齿轮的参数化模型与几何尺寸的一致性,有效提升了齿轮的建模精度与设计效率,为进一步实现角变位齿轮副的变位系数的优化设计和有限元分析提供了解决方案。