汽车转向器摇臂轴非圆齿扇加工工艺改进方法

针对变传动比非圆齿扇齿条副在加工过程中存在非圆齿扇加工工艺复杂的问题,提出了两种工艺改进方法:(1)齿扇齿廓设计为标准渐开线,齿条齿廓为非直线齿廓;(2)采用特殊刀具按照定传动比加工非圆齿扇。依据非圆齿轮啮合原理,推导了方法(1)1的齿条齿廓坐标方程和方法(2)的齿条刀具齿廓坐标方程。通过实例分析,分别计算了两种改进方法的齿条齿廓和齿条刀具形状,对比分析了两种方法的优缺点,指出了两种改进方法的适用情形。     

汽车转向器变传动比齿轮齿形的三维动态仿真设计

根据变传动比转向器的工作原理，推导出齿廓加工数学模型，利用AutoCAD2002所提供的三维造型功能和内嵌的VLISP开发环境，实现了变传动比齿轮插齿加工的动态模拟仿真，并实现了对仿真模型进行测试，实际设计结果表明本文的方法实用可信。     

直线共轭内啮合齿轮泵的啮合特性分析

用复数矢量法建立直线共轭齿廓的曲线方程和啮合线方程.通过求齿廓啮合点半径方程的极值,确定了齿廓的极限啮合点.分析齿廓重迭干涉现象,推导出齿廓重迭干涉条件,为直线共轭齿轮的设计参数选择提供理论依据.     

RV减速器摆线轮拓扑修形齿廓研究

为使摆线轮具有良好的啮合性能,根据计算的摆线轮实际工作范围,将摆线轮齿廓分为工作段和非工作段齿廓,采用拓扑修形方法来满足工作段和非工作段的间隙要求。工作段采用转角修形,使修形后工作段为共轭齿廓,并保持一定的齿侧间隙。非工作段采用变等距修形,使齿顶与齿根部分产生合理的间隙,得到合理的修形齿廓。推导了摆线轮拓扑修形齿面方程,可以通过调整修形参数获得满足工作要求的齿廓间隙。从初始啮合间隙、载荷分布、回差分析方面验证了拓扑修形的合理性。     

采煤机销轨轮强度分析及齿形优化设计

基于齿轮啮合原理,利用坐标变换方程推导出销轨轮与销排啮合的齿廓方程,根据齿廓方程构建销轨轮的实体模型,并利用有限元软件ANSYS计算出齿轮根部的弯曲应力,找出销轨轮齿廓的应力敏感部位。应用ANSYS中的优化设计功能,以销轨轮齿根部弯曲应力最小为目标,对两组不同设计变量下的目标函数进行优化设计,获得了销轨轮最佳齿廓形状和齿形参数。     

采煤机销轨轮强度分析及齿形优化设计（英文）

基于齿轮啮合原理,利用坐标变换方程推导出销轨轮与销排啮合的齿廓方程,根据齿廓方程构建销轨轮的实体模型,并利用有限元软件ANSYS计算出齿轮根部的弯曲应力,找出销轨轮齿廓的应力敏感部位。应用ANSYS中的优化设计功能,以销轨轮齿根部弯曲应力最小为目标,对两组不同设计变量下的目标函数进行优化设计,获得了销轨轮最佳齿廓形状和齿形参数。     

滚切加工法及中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响

采用滚切法加工出的圆弧齿轮虽能保证定传动比传动且啮合点不会在齿高方向移动,但啮合点处的压力角会发生变化.现有文献研究中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响时都是以圆弧齿廓为基础的,这种研究结果并不适用于滚切加工后的圆弧齿轮.本文利用滚切加工后的凸凹两圆弧齿轮齿面方程,对滚切加工法及中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响做了较为详尽的分析.     

谐波传动双圆弧共轭齿廓的优化设计

建立双圆弧谐波传动柔轮齿廓基准坐标系,并用分段函数表示柔轮齿廓,根据刚柔轮的相对运动规律和包络条件方程,推导理论共轭齿廓的方程表达式;将柔轮分段齿廓函数代入理论共轭齿廓方程式中,进行柔轮理论共轭齿廓的求解;分析柔轮理论共轭齿廓的解集,建立数学模型,以理论共轭齿廓间的差异最小为优化目标,通过改变柔轮凸圆弧与凹圆弧段的齿廓半径参数,进行柔轮齿廓共轭区域的优化设计,实现刚柔轮"双共轭"的啮合区间最大化,提高双圆弧谐波传动的承载能力以及传动精度。     

新型行星分度凸轮机构瞬心线的研究

在对少齿差行星传动研究的基础上,提出了一种新型行星分度凸轮机构.推导了行星分度凸轮和输出构件的瞬心线方程以及凸轮理论廓线的法线方程,得到如下结论:凸轮与输出构件的瞬心线是封闭的、连续的;凸轮与柱销啮合的瞬时,各柱销与凸轮啮合点处,凸轮理论廓线的法线汇交于该瞬时凸轮与柱销的速度瞬心,符合齿廓啮合基本原理.     

二次包络摆线内啮合齿轮泵研究

摆线齿廓内转子与外转子的圆弧齿廓啮合时,存在着啮合界限点。在界限点以内,内外转子齿廓相互啮合,而界限点以外的外转子则不参与啮合。若将啮合界限点以外的外转子上不啮合的齿廓曲线,改善成内转子摆线的二次包络曲线,可增加一道共轭密封。这对改善油泵的密封、增高排出压力和提高油泵容积效率都是有益的。根据一次包络摆线泵参数的优化理论和摆线泵内转子与外转子的相对运动关系,运用齿轮啮合原理,推导出外转子的二次包络齿廓方程;建立二次包络摆线泵的流道模型,应用Fluent的动网格理论和湍流理论对二次包络摆线泵内的压力场进行仿真分析。     

重载非圆齿轮磨前齿廓设计

提出了一种非圆齿轮磨前齿廓设计的方法,该方法通过研究不同齿顶高的成形砂轮包络出的非圆齿轮齿廓情况,将非圆齿轮理论齿廓分为工作齿廓、非工作齿廓和齿根曲线三部分。通过对工作齿廓部分设计一种正余量来保证磨削精度;在非工作齿廓部分设计一种负余量使砂轮顶部不参加工作,增加砂轮寿命,同时保证不会产生根部应力集中,齿根部分不变,最终得到非圆齿轮磨前齿廓设计。该方法的提出,保证了非圆齿轮磨齿加工的顺利进行,有极大的理论价值和实际应用价值。     

基于分流法的圆柱直齿轮冷精锻成形工艺研究

针对圆柱直齿轮冷锻的载荷大、充填性能差等技术难题,提出了齿顶分流工艺和上齿端分流工艺。结合浮动凹模技术,采用数值模拟与物理试验相结合的方法,对2种工艺进行分析研究。结果表明：上齿端分流工艺不能有效地改善齿形棱线部位的充填性能,而且载荷降幅不大,不能完全避免充填最后阶段载荷的急剧上升;齿顶分流工艺不仅可以有效地改善角隅棱线部位的充填性能,而且载荷得到了极大的降低,完全避免了载荷曲线的急剧上升。     

转向齿扇多向精密成形工艺

为了降低转向齿扇成形载荷、提高成形模具寿命,通过对转向齿扇的结构特点和工艺性分析,结合多向成形金属流动特点,提出了转向齿扇多向精密成形工艺方案。采用有限元模拟软件DEFORM-3D,对转向齿扇多向精密成形过程进行了数值模拟,对其成形过程中的金属流动规律进行了分析并预测成形载荷。结果表明,成形过程中齿扇充填均匀,角隅充填饱满,多向精密成形工艺最大成形载荷比单向闭塞挤压成形载荷降低了29%,成形时间缩短了53%,有利于提高模具的使用寿命。对多向精密成形工艺进行了成形试验,试验成形出的转向齿扇充填饱满,成形载荷与预测载荷基本一致。试验结果表明了该工艺的可行性和实用性。     

高精度锥齿轮冷闭式锻造齿模修形及加工电极设计

精密成形时弹性变形是影响锻件尺寸精度的重要因素。本文采用数值模拟的方法,以锥齿轮冷闭式锻造精密成形工艺为对象,模拟了锥齿轮的冷闭式锻造成形过程,揭示了在有预应力的工况下模具弹性膨胀变形及锥齿轮锻件出模后弹性回复的变化规律。根据模拟结果,分别绘制了模具弹性膨胀和锻件出模回弹后的齿形曲线。在定量分析了两者对齿轮精度的综合影响之后,运用反补偿法预先修正齿形凹模,并进行了齿模电极的设计。研究结果对齿轮精度的提高提供了重要参考。     

Fatigue fracture analysis of gear teeth using XFEM

Gear teeth in gear transmission systems suffer seriously from fatigue failure during service. In this work, a 2D double-tooth model was constructed with periodic boundary conditions. The fatigue fracture behavior of gear teeth was analyzed using the extended finite element method (XFEM), with emphases on the impacts of initial crack geometries and cyclic load factors. The results suggested that the shortest fatigue life is expected for 0° orientation cracks initiating at the maximum principal stress. Cracks that initiate closer to the bottom land of gear tooth are relatively safe. Moreover, to evaluate the fatigue load conditions, load ratio, load range, and mean load should be all taken into considerations. Further XFEM simulation for material selection was performed to guide the gear design. Among various material parameters, the material constant C and tensile strength are the most significant ones in determining the fatigue life.     

等高齿对数螺旋锥齿轮加工仿真

对数螺旋线作为齿向线的螺旋锥齿轮称之为对数螺旋锥齿轮,对数螺旋锥齿轮按照齿高分有渐缩齿与等高齿两类,它具有沿齿向线方向螺旋角处处相等这一显著优点。由于等高齿螺旋锥齿轮具有传动平稳性高、运转噪音低等优点,等高齿螺旋锥齿轮在我国应用越来越广泛,尤其在重型卡车中。但与一般的螺旋锥齿轮相比,其空间啮合理论较为复杂。通过研究基于UG的CAM功能,创建刀具、几何体以及程序,计算等高齿对数螺旋锥齿轮的刀具轨迹仿真,为实现齿轮的数控加工奠定基础。     

齿轮轴齿根部裂纹产生原因分析

某公司生产的齿轮轴齿根部产生裂纹,被怀疑是锻坯质量所致。江苏省产品质量监督检验研究院对齿轮轴齿根部裂纹的进行检验分析。结果表明：裂纹均位于齿根部R角处,呈断续状由外向内发展,裂纹两侧边缘无氧化脱碳现象;在齿轮轴的次表层区域的组织中有部分魏氏组织特征,而心部组织中无魏氏组织存在,表明该齿轮轴齿根部裂纹产生的原因是热处理工艺不当。     

太阳轮内外齿冷挤压成形工艺方案研究

太阳轮是行星齿轮传动机构中重要的零件,针对太阳轮的结构特点提出了一次成形和分步成形的两种冷挤压成形外齿和内花键的工艺方案。运用Deform-3D塑性有限元分析软件对这两种方案的成形过程进行数值模拟,并对其成形过程和成形质量进行了分析比较。数值模拟和工艺试验表明:太阳轮可以通过分步冷挤压成形的工艺方法成形出质量合格的内花键和外齿;分步成形的工艺方法能够简化凸模结构和提高模具使用寿命,同时可以避免一次成形工艺方法中由于金属堆积等因素造成的质量缺陷;分步成形工艺方法中增加了精整外齿工艺,在保证内花键成形质量的同时提高了外齿的成形质量。     

大功率风力发电机齿轮失效分析

国内某厂生产的大功率风力发电机,其增速齿轮箱中的高速中间轴运行大约1 000 h后发生断裂失效.为探究断裂失效的原因,对断裂齿轮先后进行宏观形貌观察、电子探针形貌分析、金相组织分析、硬度检验、烧伤检验等分析.宏观检测下齿面破损较严重,在某些齿根附近轮齿几乎全部剥落;微观下观察,齿面在破损后仍旧长时间运行,无明显断口特征...