大重合度面齿轮传动设计及仿真

为了提高面齿轮传动的承载能力,改善齿轮副啮合传动时的动态性能,以齿面接触分析和承载接触分析为工具,通过齿面曲线修形调整接触迹线方向,提出设计面齿轮副大重合度的方法．利用盘形刀具对小齿轮沿齿长方向抛物线修形,降低啮合印痕对安装误差的敏感性．以重合度和承载传动误差的振动幅值为目标,给出了大重合度面齿轮传动优化设计流程．引入了啮合齿对系数的概念,对齿轮副的重合度进行了计算．研究结果表明：通过齿轮副抛物线修形因数和抛物线顶点参数,以及沿小齿轮齿向修形因数的设计与调整,可设计出动态性能良好,重合度高达3．0以上的面齿齿轮副,为高负载的面齿轮传动设计提供了依据．     

少齿数渐开线齿轮副啮合区域的研究

本文讨论了渐开线齿轮传动的啮合区域,提出了少齿数渐开线齿轮副节点外啮合时,齿面接触强度应以实际啮合线的中点作为计算点,并提出 了节点外啮合的判定条件;推出了在实际啮合线中点啮合时综合曲率半径的计算公式;最后通过一个实例,说明以节点和实际啮合线中点为计算点时二者之间的误差。     

普通圆柱齿轮强度计算中小齿轮齿数计算的取值法

通过对齿轮强度计算公式的分析,得出了小齿轮齿数试取值不同,对齿轮的齿面接触疲劳强度影响不大,而对齿根弯曲疲劳强度却有很大影响。因此,运用迭代计算法使Ｚ１Ｌｉｍｔ＝Ｚ１,可满足齿面,齿根等强度的要求,采用近似计算法,对小齿轮齿数的计算结果进行调整,最终可获得满足选定设计条件的齿轮齿数最多,模数最小,中心距最小的设计。     

直接造型法生成齿轮方法的改进

在对直齿圆柱齿轮进行三维建模时,可通过利用插件、编程、其他软件和直接造型法来实现,每种方法各有优缺点.直接造型法选用圆弧曲线代替轮齿渐开线直接成形,直接、方便、易用.但该方法近似地以每个齿廓在分度圆上的弦长代替了弧长,存在一定的误差,直径越小、齿数越少,误差越明显.所以,对该方法进行改进,以轮齿的齿廓在分度圆上所对应的圆心角,准确找出轮齿齿廓在分度圆上对应的点.以此改进后的建模方法生成的齿轮,误差更小、更接近于实际,相比其他建模方法更优.     

斜齿轮滑动摩擦功率损失的计算

应用齿轮啮合理论,提出了斜齿轮啮合滑动摩擦功损的计算方法。首先,利用轮齿接触分析得到齿轮副的啮合路径和接触印痕;然后,利用承载接触分析求得齿面接触点法向载荷和承载传动误差,通过求解一个周期内所有啮合位置,可以得到一对轮齿从进入啮合到退出啮合所有接触点的法向载荷和承载传动误差,极大减少了计算工作量;最后,将承载传动误差转换成齿面接触点的相对滑动速度并与该接触点处的摩擦力相乘得到该点的滑动摩擦功损,将所有接触点的滑动摩擦功损一起带入功率近似计算公式从而得到斜齿轮啮合的滑动摩擦功率损失。     

高阶传动误差函数的面齿轮传动设计新方法

为了提高面齿轮传动的动态性能和降低啮合对安装误差的敏感性,提出具有高阶传动误差函数的面齿轮齿面设计方法,描述了齿轮传动反映输出和输入角度关系的四阶传动误差函数的数学模型,考虑刀具齿轮与圆柱齿轮齿数差,推导了面齿轮数控加工过程中具有四阶传动误差函数的齿面方程．利用盘形砂轮对渐开线圆柱齿轮齿向修形,发展圆柱齿轮齿向修形的鼓形齿面．建立面齿轮副轮齿接触分析条件,对具有四阶传动误差函数的面齿轮和齿向鼓形的渐开线圆柱齿轮的啮合进行了计算机仿真和啮合分析．研究结果表明,设计传动误差幅值为10″,在对准安装和轴夹角误差为0．02。的条件下,齿轮副输出的高阶传动误差幅值为0″,其他形位参数与预置的参数完全一致;齿面接触区域对安装误差不敏感,接触迹线始终稳定在齿轮半径的172mm附近。     

3K行星轮系传动的齿数选择方向

本文通过对3K行星轮系的传动比计算,将该机构的运动分解为两种相串联的ZK-H运动,其中一为简单的单排2K-H(负号)机构,另一为有双联行星轮的双排ZK-H(NN型)机构.3K机构传动比大,主要取决于此双排2K-H机构.文中对其进行了运动及受力分析,计算了最大圆周力及最大圆周速度,均证明了在两个内啮合大齿轮中,以固定的内啮合大齿轮齿数大于另一内啮合大齿轮的齿数为佳,从而为设计3K轮系传动提供了齿数选择的方向.     

球面渐开线圆锥齿轮的几何原理

本文就球面渐开线圆锥齿轮的几何原理作了分析研究,对圆锥齿轮啮合的基本定律、球面渐开线的性质、标准球面渐开线齿轮的基本尺寸、球面渐开线齿轮正确啮合的条件、制造方法、(?)齿侧间隙啮合方程式、质量指标(包括重叠系数、磨损系数和几何压力系数)、齿轮的干涉及过渡圆半径的选择以及球面渐开线齿轮的设计等方面进行了较系统的对论。利用本文所提出的方法设计齿轮传动,较用当量齿数的方法可以得到更大的啮合角,因而可以得到更好的指量指标。本文还举例说明了整个的计算过程。     

高速内啮合人字齿轮多目标优化修形

为提高高速内啮合人字齿轮的啮合性能,提出一种考虑弹性轴支撑变形的齿面多目标优化设计方法.通过轮齿接触分析和承载接触分析计算齿面接触线离散点载荷以及一个啮合周期的轮齿承载变形.应用基于混合弹流润滑模型的摩擦系数回归方程确定离散点的局部摩擦系数,利用Blok闪温公式求得高速啮合传动的齿面闪温.以承载传动误差幅值最小、齿面闪温最小、齿面载荷分布均匀为优化目标,采用遗传算法确定齿面最佳修形量.实例计算结果表明:在无误差角和有误差角两种情况下,齿面修形后,承载传动误差幅值都大幅下降,啮入区和啮出区齿面闪温都明显降低;由于避免了边缘接触,齿面载荷分布得到了有效改善.提出的优化设计方法结果可靠,是高速齿轮修形设计的有效手段.     

斜齿插齿刀的齿形误差和基圆直径

斜齿插齿刀由于前角的影响,其创成齿轮的齿形,除了在分度圆上外,是偏离于理论渐开线的。本文用数值方法通过Fortran程序解算齿形误差和基圆直径,并附计算实例。一系列计算表明,目前工厂采用的基圆直径是近似的,与本文提供的精确值间呈现有规律的微小差别。     

对角修形斜齿轮径向剃齿设计

为减小齿轮振动与噪音,设计对角修形斜齿轮齿面,根据啮合原理推导其径向剃齿刀齿面;根据齿条展成渐开线齿面原理,结合Y7432平面砂轮磨齿机,建立有齿向平移运动的平面砂轮磨齿CNC模型;建立基于CNC机床各轴及砂轮轴向廓形敏感性分析的齿面修正模型,各轴运动用6阶多项式表示,分析0阶及1阶系数变化对齿面误差的影响;通过判断砂轮与剃齿刀齿面的接触状态,确定磨削齿面的误差,以误差平方和最小为目标函数,采用粒子群优化算法,得到机床各轴运动及砂轮轴向廓形参数.结果表明:该算法计算结果稳定,降低了磨削误差;对角修形斜齿轮的径向剃齿刀拓扑修形曲面基本为齿向反鼓形与对角修形曲面叠加;沿齿向方向的压力角、展成运动角、螺旋角参数微调可分别实现一定的对角修形加工;砂轮增加齿向运动构成3轴联动,减小了砂轮半径,可用于磨削大螺旋角、大齿宽对角修形斜齿轮.     

脂润滑齿轮齿条增程机构的动态特性

为了准确地获得脂润滑条件下齿轮齿条的动态特性,考虑齿轮齿条啮合时的结构时变啮合刚度和瞬态热弹流润滑刚度的耦合影响,建立结构?脂膜耦合啮合刚度模型,推导受摩擦影响的齿轮齿条增程机构的动力学方程. 分析齿轮齿条机构及脂膜的动态特性,数值结果表明：在考虑润滑脂的瞬态热弹流效应后,轮齿的啮合总刚度比结构时变啮合刚度低;且法向啮合力越小,总刚度值越低. 中心膜厚、中心压应力均具有高频波动特性,并随着当量曲率半径的增加分别呈上升与下降的趋势. 最恶劣润滑状态出现在齿轮轮齿面上靠近基圆的位置,此处的脂膜温升最高,脂膜压应力最大,脂膜厚度最薄. 摩擦系数在齿轮齿条传动速度较大的中间时段比起始与末端时段的低,在啮合点靠近节点位置时明显下降.     

偏摆锥差直齿锥齿轮副的轮齿加工新方法

从啮合原理出发，阐述了少齿差内锥齿轮副大轮采用成形刨削、小轮采用鼓形修正的刨齿方法．根据二阶齿面展成理论，引入轮位修正、床位和创刀横向调整，将小轮齿面修形，与大轮齿面实现失配啮合，有利于提高少齿差内锥齿轮副的齿面接触质量．     

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．     

齿轮齿根应力过程的计算——应力影响矩阵法

提出了一套计算齿轮齿根弯曲应力过程的方法,该方法通过一次性有限元计算,可求出齿轮在整个啮合齿面的应力分布状态,本文主要讨论齿面网格结点的应力影响矩阵。     

摆动活齿传动内齿圈齿形求解新方法

把齿轮啮合原理应用于摆动活动齿传动分析，计算出了摆动活齿传动中激波器偏心凸轮与活齿的啮合点的坐标，活齿与内齿圈啮合点的坐标，然后求出活齿传动的啮合曲线，内齿圈的齿形曲线，为内齿圈齿形的求解和加工提供了一种新方法，结果表明，理论齿形与实际齿形相符。     

间齿外啮合珩齿运动模型

为了解决外啮合珩齿中出现的中凹齿形现象,将间齿啮合原理应用在齿轮珩磨加工技术中,提出了间齿珩齿加工方法,这种方法采用了特殊的跳牙蜗杆珩磨轮。以齿轮齿条为例,利用运动学原理,建立了间齿珩齿全过程运动模型,这为间齿珩齿加工方法奠定了理论基础。该模型综合考虑了齿条顶刃啮合过程、齿轮顶刃啮合过程和渐开线啮合过程,分析了被加工齿轮与齿条的运动关系,并推导了各段过程的分界点。以具体齿轮为例,绘制了间齿珩齿过程中被加工齿轮的速度曲线。结果表明：将间齿啮合原理应用于珩齿加工过程,对提高珩齿效率,改善齿轮质量有重要意义。     

少齿数圆柱斜齿轮加工新技术及理论计算

通过实例介绍了用花键铣床加工少齿数（2～5个齿）、小直径圆柱斜齿轮的新方法，此方法较传统滚齿机加工可提高效率10倍以上.文章给出了用花键铣床加工圆柱斜齿轮的无差动分齿挂轮公式，并用微分法推导了分齿挂轮比的计算允许误差要求的计算公式.指出用高速珩磨技术可以提高齿轮精度答7级以上，粗糙度达Ra0.4，降低啮合噪声到70?dB以下.