基于MATLAB图像处理的直齿圆柱齿轮参数测量

运用MATLAB图像处理技术对直齿圆柱齿轮的参数测量方法进行了研究。通过机器视觉系统获取齿轮图像,并对其进行灰度化、去噪、二值化操作。按8邻域寻找齿轮孔区域并去除,运用Canny算子进行边缘检测;通过计算包含齿轮孔轮廓的最小矩形的尺寸得到齿轮孔直径。以8邻域边界跟踪法获得齿轮的单像素外轮廓。通过神经网络对外轮廓点分类的方法找到齿顶位置点和齿根位置点,运用最小二乘原理的圆拟合法计算齿顶圆和齿根圆直径;通过对齿顶或齿根图像进行膨胀操作后计算8连通区域的方法确定齿数;通过齿顶圆公式计算模数。编写齿轮参数测量软件并对6个直齿圆柱齿轮的参数进行了测量;通过与理论值的比较,验证了该方法的合理性。     

基于逆向工程的双圆弧齿轮测量与偏差分析北大核心

为降低抽油机运行维护成本,对抽油机减速器进行再制造,针对减速器中磨损的双圆弧齿轮进行修复。在已有研究的基础上,提出一种基于逆向工程提取齿轮设计参数并对齿轮磨损程度进行分析的方法。使用三维激光扫描技术提取磨损齿轮模型数据,在Geomagic Design X软件中处理齿轮模型,运用面片草图拟合的方法测量齿轮模数,推导出分度圆螺旋角。使用双圆弧轮齿端面齿廓方程,建立双圆弧齿轮精确实体模型。对实际工程中的双圆弧齿轮轴参数进行提取和偏差分析,通过Geomagic Control X将双圆弧齿轮三维模型与扫描模型对齐后分析偏差。结果表明:与手工测量相比,所提方法在保证测量精度的同时降低了测量难度,提高了齿轮测量的效率。     

直齿渐开线花键轴几何参数的计算

齿轮轴齿形截面和渐开线花键轴的几何参数,通常是近似地按分度圆或节圆直径确定的。作者推荐的这种花键轴几何参数的精确计算方法是:运用标准齿轮来确定花键轴齿的分度圆、齿顶和齿根直径,以及与这些直径相关的花键轴上的弦齿厚,而在齿顶和齿根中内切梯形,此梯形分别受到直线段和弦的限制,而不受渐开线段和弧段的限制(图1)。     

锥齿轮精锻的参数计算

锥齿轮精锻的参数计算如果一种齿轮能满足批量生产要求，能进行精锻生产，就需要进行标准轮、测量轮及电极的图纸设计。其中一个主要问题就是分度圆理论弧齿厚、弦齿厚及弦齿高的分配与计算。下面以１３０汽车后桥主减速器半轴齿轮为例来加以说明。由半轴齿轮图纸知道，分...     

基于三维扫描点云对渐开线斜齿圆柱齿轮的参数提取

出于工程实际需要,基于实物逆向工程技术,借鉴已有的相关研究成果,研究了渐开线圆柱斜齿轮基本参数的反求途径和方法。主要思路为以能否反求出基圆半径来判定齿轮的齿廓线是否为渐开线;在明确为渐开线齿廓的前提下,依据扫描点云并借助逆向三维软件及其数字化测量功能来获取齿轮的端面信息及齿全高、顶圆、根圆和公法线等主要几何尺寸;进而依据齿轮啮合理论、测量技术理论逐步反求出齿轮的模数、压力角、齿制系数螺旋角等参数。并通过来源于工程实际的一配对斜圆柱齿轮的反求实例给出了其参数提取的主要方法及过程,以验证文中方法的可行性。在点云和反求齿轮类型、几何量测量方法及可操作性、编程处理工具的易用性等方面不同于主要参考文献[1－2]所述的两种参数反求方法,但具有二者的优点。     

燃油泵齿轮受力分析及其近似计算方法

为精确计算外啮合斜齿齿轮泵的径向力大小和方向以及轴向力大小,以某型燃油泵为研究对象,采用PumpLinx软件仿真得到外啮合斜齿齿轮泵工作过程中主、从动齿轮所受液压力矩的精确值,进而计算齿轮所受啮合力和液压力,获得不同工况下合力大小和方向,最后通过数据拟合给出主、从动齿轮的径向力以及主动齿轮的轴向力关于泵进出口压差、齿宽和齿顶圆直径的经验公式。在变工况下进行了对比分析,结果表明：仿真计算结果与经验公式计算结果吻合。研究结果为某型燃油泵轴承的设计与校核提供了参考,也为系列泵齿轮的受力分析提供了一种近似计算方法。     

基于机器视觉和局部图像分析的齿轮中心定位

在机器视觉测量中小模数直齿圆柱齿轮时,由于受摄像头视野限制,无法拍摄完整齿轮图像。因此,齿轮的中心定位成为直齿圆柱齿轮高精度测量的关键步骤。文章针对此问题,提出利用有约束条件的固定半径最小二乘法拟合求圆心的方法,多次迭代逼近齿顶圆过渡带,通过得到精确的齿顶圆边界,逐步修正齿轮中心,从而提高了检测齿轮中心位置的准确度。在此基础上,将已确定的齿轮中心,代入极坐标公式,根据渐开线齿轮各部分几何尺寸的计算公式,对齿廓外轮廓进行分段。提出了一种在小范围内确定齿轮中心的方法,并且实现了直齿圆柱齿轮外部轮廓的分段,在视觉测量中小模数齿轮上有一定借鉴意义。     

基于机器视觉的尼龙齿轮检测研究

针对综合验光仪中的尼龙齿轮的工业检测精度和效率要求,应用一种新的齿轮实际分度圆直径获取方法,设计基于视觉技术的尼龙齿轮检测系统。利用CCD相机采集齿轮图像,通过Halcon软件对图像进行预处理,以计算分度圆直径作为基准圆,然后往大、往小每隔0.1个像素生成一个新的圆,共计51个圆,由此计算出每个圆上的齿厚和齿槽宽,获得每组数据的方差,将所有圆的方差建立数组,方差最小的圆即为实际分度圆。从而获得实际分度圆直径。齿轮实际分度圆直径获取方法具备较好的准确率和稳定性。设计的基于视觉技术的齿轮检测系统能够满足工业的生产需求。     

轿车直齿圆锥齿轮冷精锻试验研究

根据某轿车行星齿轮零件设计了冷精锻工艺。分析了几种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻模具结构以及两种坯料形状对成形的影响，得到了冷精锻轿车直齿圆锥齿轮过程中工艺参数和模具结构对零件成形的影响规律，解决了冷精锻齿轮工艺中的一些问题。     

基于三坐标测量机的非圆齿轮误差测量

为了提高非圆齿轮的测量精度和效率,提出应用三坐标测量机进行测量的思想。从制造工艺上根据非圆齿轮有别于圆齿轮的特点,提出适用于非圆齿轮的误差项目。通过类比圆柱齿轮精度指标公差的计算方法,找到非圆齿轮精度指标公差的计算方法。选取合适的测头、对测量路径进行规划、采用三坐标测量机实现对非圆齿轮的逐齿扫描测量,以获得非圆齿轮的齿廓数据值。在此基础上,对数据值进行曲线拟合和计算,从而得出非圆齿轮的误差。     

Shrink fit design for precision gear forging dies

The usual way to shrink fit design for precision forging of gear dies is to use thick wall cylinder theory (analytical approach) assuming that bore diameter is equal to pitch diameter by neglecting actual gear tooth shape. For more accurate determination, finite element method (FEM) can be used. The actual stresses predicted by FEM are much higher than the analytical approach, so that the design of the gear shaped die is beyond the capability of the analytical approach. In this paper, analytical approach for dies with gear teeth is modified using FEM solution sets. FEM analyses results are verified by experiments. During experiments cylinder approach is observed to be inadequate for forging loads. An easy to use set of formula and nomograms for determination of sizes of die and ring, and radial interference are presented. The solution set is verified with experiments. Proposed equations can safely be used for shrink fit design of precision forging gear dies.     

一种大型齿圈齿形加工的新方法

介绍了一种大型齿圈齿形加工的新方法,并对其加工原理、主要参数的选择计算和切削试验结果进行了分析.指出用该方法加工齿圈对直径没有上限要求,适合无大型齿轮加工设备的企业加工特大型齿圈.     

齿轮参数对杯形薄壁内齿旋压成形的影响

杯形薄壁内齿轮的旋压成形技术是近年来发展起来的新技术,采用该技术成形的内齿零件主要包括内花键和内齿轮.为了分析齿轮参数对杯形薄壁内齿旋压成形的影响,本文采用工艺试验的方法,对梯形内花键和渐开线内齿轮旋压成形进行了研究.结果表明:齿数的增加将导致制件内侧出现缩径;齿根处齿厚的增加,有利于材料的径向充填,不利于材料的切向充...     

齿轮式金刚石修整轮在外啮合珩齿新工艺中的应用

外啮合珩齿工艺是一种效率高、成本低的硬齿面齿轮加工工艺,但对齿轮精度的提高有限。本文采用自制的金刚石修整滚轮在Y4632A外啮合珩齿机上对外啮合珩磨轮进行修形,明显提高了外啮合珩齿的加工精度,使外啮合珩齿有可能应用于硬齿面齿轮精加工。在此基础上,进一步提出了用金刚石修整轮代替珩磨轮直接珩齿的新工艺,试验证明,新工艺省去了珩磨轮的制作和修形过程,进～步提高了加工效率和加工精度,操作容易,加工成本不高,直接使用外啮合珩齿机,相对于设备价格昂贵的内啮合珩齿机和磨齿机,节约了大量设备投资,适于中小企业生产,是一种切实可行的硬齿面齿轮精加工方法。     

倒档棘轮外齿冷精锻工艺的比较研究

针对倒档棘轮外齿上下不对称的特点,制定了倒档棘轮外齿两种冷精锻成形工艺方案。采用Deform-3D有限元软件对其精锻成形过程进行数值模拟分析,比较了两种成形工艺方案中的金属流速及充填效果。分析结果表明,采用成形+切削的工艺方案成形倒档棘轮外齿时,金属流动均匀,充填效果理想。采用成形+切削工艺进行生产试制表明,倒档棘轮外齿成形件的凸台底部角隅处充填饱满、齿轮齿面完整,外齿成形精度及抗疲劳强度得到提高。     

变速比转向器齿扇副啮合理论研究

从动力学及结构方面分析了循环球式转向器实现变传动比的可行性及实现方法。根据齿轮啮合原理,推导出了变传动比转向器齿条齿扇啮合方程、齿廓方程,给出了锥形齿扇小端不根切、大端不变尖的条件和齿扇几何尺寸的计算公式,并利用变传动比齿扇的齿廓曲面求解具体算例,证明了理论推导的正确性。     

内孔磨削在线主动测量原理及应用

本文提出一种应用数控技术对内圆磨削实现在线主动测量的新方法，该技术与常规被磨削的工件孔检测方法不同，以动态旋转的砂轮为被测量对象，采用两轴NC系统跟踪测量其轮廓母线在工件孔中的径向位置，建立了砂轮实时修整量和砂轮实时径向进给量之间的数学关系，通过信息反馈和系统计算，通过显示屏显示加工工程中被磨削孔的大小，从而使加工过程的内孔尺寸被主动控制，确保了磨削尺寸和精度得到有效测量和控制。此方法尤其适合非整圆的不易测量内孔表面的在线主动测量。     

AZ91镁合金齿轮类精密零件超塑性模锻成形研究

以开发镁合金精密零件超塑性成形技术为目标,以铸态AZ91镁合金为实验材料,采用等径角挤压工艺对合金进行了组织细化,并用所制备的细晶材料为坯料对两种齿轮类精细零件进行了超塑性成形实验。研究结果表明,AZ91镁合金经过4道次等径角挤压,可以获得晶粒尺寸为2μm~5μm的细晶组织材料。将这种细晶组织材料进行超塑性成形,可以获得轮廓清晰、尺寸精度良好的精密齿轮和铰接杆零件。