齿形链和渐开线齿形链轮的啮合设计

本文讨论了齿形链和渐开线齿形链轮的啮合原理，提出了用齿形角为３０°、周节等于或接近齿形链节距的刀具，通过计算出的相应负变位系数来加工，可以得出要求的渐开线齿形链轮。这种方法可以减少刀具数量，使齿形链和渐开线链轮的设计方案多样化。     

标准齿形链配用渐开线链轮的研究

以链号为CL06的标准齿形链为例,论述了采用渐开线齿廓替代直线齿廓的齿形链链轮及其加工用滚刀的设计原理,并列出计算示例,可供应用参考。     

采用GB1244—76简化链轮端面齿形应注意的问题

虽然GB1244-76已为GB1244-85所替代,但GB1244-76所推荐的圆弧-直线简化的链轮端面齿形,在单件生产的情况下,还是一种比较实用的齿形。因采用圆弧-直线齿形的链轮,可在普通万能铣床上用指状铣刀进行加工,因此,加工方便、经济,在工程上还常被采用。但这种端面齿形如按标准中所推荐齿沟角度和齿顶圆直径,当链轮的齿数达到一定时,就会出现齿顶变尖的现象。笔者在为某厂设计装配线的驱动系统时,曾采用了圆弧-直线简化齿形,其节距p=25.4mm,齿数为59,齿沟角度e为60°,加工结果发生齿顶变尖,因而齿部不能进行热处理(易产生脆裂)。且齿顶圆直径也比规定值小,使链传动易产生脱链,故促使笔者对链轮的齿顶变尖问题进行研究。     

链轮插齿刀的齿形设计

论述了滚子链轮插齿加工用三圆弧链轮插齿刀和渐开线链轮插齿刀的齿形设计及其应用,可供设计与应用参考。     

齿形链链轮齿形的修正与动力学仿真

基于主从动件的运动关系事先确定啮入链板的运动规律,使啮入链板的一端铰链在与链轮分度圆相割的直线上平移,而另一端铰链绕链轮中心在链轮分度圆上旋转,得到一种新型的修正渐开线齿形链轮。在VB中编程调用AutoCAD获得修正后的链轮渐开线齿形。在ADAMS环境中对新型修正齿形链机构进行动力学和运动学仿真。仿真结果发现当齿形链机构采用新型修正渐开线齿形链轮时,降低了齿形链机构的多边形效应,改善了齿形链机构的运动平稳性。     

基于二次变异的齿形链内侧齿廓优化设计

提出齿形链当量链板的概念,分析了内-外复合啮合齿形链与渐开线链轮的啮合关系;指出与链轮渐开线齿廓啮合的链板内侧齿廓的正确形式,提出了一种基于二次变异的齿形链链板内侧齿廓优化设计方法;建立齿形链传动系统的多体动力学模型,对比分析了基于不同设计方法的齿形链传动系统。仿真结果表明,基于二次变异的内-外复合啮合齿形链内侧齿廓优化设计,可以显著减小齿形链传动系统的多边形效应以及啮合冲击。     

德国齿形链与链轮工业标准分析

通过对德国齿形链和链轮工业标准DIN 8190—1988和DIN 8191—1998的分析,论述了有关齿形链,渐开线链轮及其展成加工刀具设计的基本问题和方法,可供设计和应用参考。     

渐开线拟合矩形花键滚刀齿形及齿顶圆角计算

矩形花键滚刀齿形一般采用圆弧来代替,致使滚刀齿形误差增大。无圆角矩形花键滚刀磨损较快,加工的工件齿根呈锯齿状,容易产生应力集中,而现有设计理论并没有规定矩形花键滚刀齿顶的具体设计方法。本文通过滚齿啮合原理,推导出渐开线拟合矩形花键滚刀齿形及齿顶圆角的计算方法。     

基于啮合变异的Hy-Vo齿形链变位系数新算法

基于精准的数学建模,分别构建了Hy-Vo齿形链链板-链轮啮合模型以及滚刀-链轮啮合模型,通过构造辅助链板,提出了一种基于啮合变异的Hy-Vo齿形链渐开线链轮变位系数的新算法。基于实例,计算了不同算法下的变位系数。基于链轮的范成法模拟加工技术,得到了不同算法下的实际加工链轮。通过测量不同半径下的齿宽,分析了不同算法下的实际齿形与设计齿形的齿形偏差。基于多体动力学仿真,分析了基于不同变位系数算法下的Hy-Vo齿形链传动系统的啮合特性。结果证明,这种Hy-Vo齿形链变位系数新算法可以有效降低Hy-Vo齿形链传动系统实际性能与理想性能之间的误差,不仅计算结果更加精准,并且适用于任何滚刀齿形角与链轮压力角变异组合。     

H_y—V_0链链轮的渐开线齿形的理论分析及其切制方法

本文通过对H_y～V_0链链轮的渐开线齿形的理论分析,提出了渐开线作为链轮齿形时其压力角的最佳值;证明了用同一模数和压力(?)的滚刀可以加工出相同节距、不同齿数的渐开线齿形链轮。并且推出了(?)检测键轮时的方法、步骤及所需的计算公式。     

基于VB程序的指形齿轮铣刀齿形计算

论述了齿轮的渐开线齿形铣削原理,推导出指形齿轮铣刀齿形计算步骤,开发基于VB程序的指形齿轮铣刀齿形计算程序,使用该程序能迅速精确地运算出各种渐开线指形铣刀齿形数据,使计算过程由繁变简,提高了齿轮刀具的设计精度和效率。     

外啮合齿轮马达齿廓测试方法研究

外啮合齿轮马达工作时产生的压力流量脉动是马达工作噪声的主要来源，而研究马达降噪的一个方法是利用齿轮马达模型分析优化齿廓曲线与齿轮啮合容积的动态关系。目前研究中的模型一般采用标准的渐开线或摆线进行仿真，而未体现齿廓曲线由于变位和加工误差对齿轮啮合容积的动态特性的影响。提出一种采用激光位移传感器对外啮合齿轮马达齿廓进行非接触测量的方法，搭建了齿形测试装置并采用MATLAB/C语言建立实际齿廓曲线，从而得到轮齿的齿形信息。试验结果对比了实际与理论马达齿轮齿廓，实现了齿廓测量，并提出改进齿轮马达非接触测量精度的方法。     

范成法加工内平动全摆线齿轮分析

内平动全摆线齿轮的齿廓完全由内外摆线构成,根据齿轮啮合原理及摆线的基本性质,由全摆线齿轮的齿廓方程推导出了全摆线齿轮加工刀具的理论齿廓方程,并探讨了内平动全摆线齿轮的加工方法,证明了全摆线齿轮应用在内平动齿轮机构的可能性,为正确设计内平动全摆线齿轮提供了理论依据。     

基于心形孔的Hy-Vo齿形链的啮合分析及其设计方法

基于Hy-Vo齿形链与链轮刚柔传动的啮合原理及其链轮滚刀与链轮的滚切原理,以Hy-Vo齿形链工作链板齿形视作滚刀法向齿形的设计理念,建立基于心形孔的Hy-Vo齿形链—链轮—刀具齿条的啮合设计体系;根据Hy-Vo齿形链链轮与刀具齿条的共轭啮合条件,提出当工作链板齿形角不等于渐开线齿形链轮压力角时的参数变换的啮合设计方法,并进行实例设计计算。通过171 h台架磨损试验,研究该新型Hy-Vo齿形链的耐磨特性,由于该新型Hy-Vo齿形链链板孔形状类似心形,组成异型销轴截面的各段圆弧均为外凸曲线,因而异型销轴与链板心形孔外侧曲线定位时,比圆形基准孔和长腰形基准孔更稳定,接触面积更大,该新型Hy-Vo齿形链具有较高的耐磨性,试验研究表明,这种新的啮合设计体系和设计方法是科学的,是切实可行的。     

啮合线齿廓偏差测量方法

介绍了一种应用于齿轮测量中心上复杂齿廓测量的新方法——啮合线齿廓测量法。该方法减小了测头在X轴方向上运动距离,有效地保证了精度范围,同时减小测头重力中心的运动及测量时间,实现了高精度测量。该方法能够有效防止齿廓基圆测量法在进行内齿轮测量时的干涉现象,同时实现小直径内齿轮(外圆直径小于10mm)的一次装卡完成齿形、齿向和齿距误差测量。     

渐开线非圆齿轮的齿廓曲线数学模型

对于给定的非圆齿轮节曲线,借助于共轭齿条建立齿廓曲线的数学模型。根据渐开线齿轮齿廓成形原理,当共轭齿条分度线在非圆齿轮节曲线上作纯滚动,齿条的齿廓便在齿轮上包络出齿轮的齿廓。因此,首先建立了共轭齿条的数学模型和节曲线纯滚动模型,而后用啮合方程将这两个模型结合起来,经坐标变换后便在齿轮坐标系中获得了非圆齿轮齿廓曲线的数学模型。进一步用计算机图形仿真的方法获得椭圆齿轮的渐开线齿廓曲线图形,验证了该模型的正确性和有效性。该模型为非圆齿轮的加工刀具设计、数控加工程序设计以及轮齿强度分析等提供了基础。     

渐开线斜齿圆柱齿轮的三维造型

渐开线斜齿圆柱齿轮的三维造型存在两大难点:端面齿廓的绘制和轮齿的生成。利用渐开线的参数方程式并通过AutoLISP编程绘制出端面齿廓一侧的渐开线;在对轮齿端面齿廓进行几何分析与计算的基础上,确定并绘制出其对称线及齿顶圆弧,并利用该对称线获得轮齿端面齿廓另一侧的渐开线;绘制出齿轮轮齿两端的齿廓曲线及通过齿廓曲线两端点的齿根螺旋线后,用AutoCAD的“边界曲面”命令,构造斜齿圆柱齿轮的轮齿表面模型。     

高阶椭圆锥齿轮齿形设计与加工

根据齿轮空间啮合原理,分析了范成法生成高阶椭圆锥齿轮齿廓过程中,范成刀具的空间走刀位置;建立了高阶椭圆锥齿轮齿廓的数学模型,推导出了高阶椭圆锥齿轮的齿面方程,得到了高阶椭圆锥齿轮副的虚拟实体及装配模型;探讨了采用五轴联动数控机床加工高阶椭圆锥齿轮的方法,通过高阶椭圆锥齿轮的加工与啮合试验,对高阶椭圆锥齿轮理论传动比与实际传动比进行了对比分析,验证了范成法生成高阶椭圆锥齿轮齿廓模型的正确性,以及采用五轴数控机床加工高阶椭圆锥齿轮的可行性。     

螺旋锥齿轮传动强度的计算

为了使高强度齿轮的齿面在传动过程中具有更高的可靠性,论述了弧齿锥齿轮传动预强度的计算方法,这种方法是基于两个椭圆双曲体接触问题赫兹解提出的,并且在设计中充分考虑了齿轮接触面当量曲率大小和齿面廓形局部接触及纵向局部接触等多个系数.通过计算表明,无论是在较好的磨合性表面或较差的磨合性表面条件下,计算的结果都能很好地贴近实际.该计算方法避免了传统计算方法中仅考虑齿面廓形接触的局限性,能广泛应用于航空工业中,即应用于高硬度表面齿轮传动中.     

一种螺旋齿轮泵的设计与研究

通过对齿轮曲线和螺旋齿轮泵构造的研究,在原有齿轮泵结构的基础上设计了齿轮泵齿轮的齿廓曲线和螺旋角,齿轮的平稳传动可以通过齿轮齿廓曲线的连续传动来保证。此设计方案使用三维软件对齿轮轮廓曲线进行了模拟设计,得到相应的齿轮轮廓曲线,再进行展成、模拟仿真和多次修正最终得到符合要求的齿轮。这种齿轮可以有效的解决齿轮泵的困油问题,能够大大减小齿轮泵的脉动,降低齿轮泵的噪声,对当前液压系统降低噪声的设计与研究具有重要意义。