动力传动圆锥渐开线齿轮的设计、制造和应用

圆锥渐开线齿轮(斜面体齿轮)被用于交叉或倾斜轴变速器和平行轴自由侧隙变速器中.圆锥齿轮是在齿宽横断面上具有不同齿顶高修正(齿厚)的直齿或斜齿圆柱齿轮.这类齿轮的几何形状是已知的,但应用在动力传动上则多少是个例外.ZF公司已将该斜面体齿轮装置应用于各种场合:4WD轿车传动装置、船用变速器(主要用于快艇)、机器人齿轮箱和工业传动等领域.斜面体齿轮的模数在0.7 mm-8 mm之间,交叉传动角在0°-25°之间.这些边界条件需要对斜面体齿轮的设计、制造和质量有一个深入的理解.在锥齿轮传动中为获得高承载能力和低噪声所必须进行的齿侧修形可采用范成法磨削工艺制造.为降低制造成本,机床设定和由于磨削加工造成的齿侧偏差可在设计阶段利用仿真制造进行计算.本文从总体上介绍了动力传动变速器斜面体齿轮的研发,包括:基本几何形状、宏观及微观几何形状的设计、仿真、制造、齿轮测量和试验.     

变速器齿轮机加工质量的检测实践

齿轮是重要的机械零件之一。齿轮传动用于传递两轴之间的运动和力矩,机器运转的正常与否,在很大程度上与齿轮传动制造的精确度有关。传递转速的高低、负荷的大小,也常与一定精确程度的齿轮传动装置相适应。按齿轮的齿廓曲线形状可以分为渐开线齿轮、摆线齿轮和圆弧齿轮。摆线齿轮多用于计时仪表中;而渐开线齿轮广泛地用于机器和仪表中;圆弧齿轮则大多用于高速重载的机器中。汽车中使用的齿轮大多数为渐开线齿轮。1·齿轮机加工几何量质量内涵齿轮质量可分为两大部分,即原材料热处理质量和机加工几何量质量。这里仅讨论机加工几何量质量。齿…     

正齿轮的圆弧齿廓传动及其磨削设备

一　　　　众所周知,齿轮传动的主要性能指标是:运动精度、运动平稳性及寿命。而运动平稳性经常与寿命交织在一起,为此,西德某些公司1933年以来一直在开展这方面的研究工作[1]。随着齿轮低噪声运转要求的日益提高,动力传动齿轮的合理齿廓并不是几何形状正确的渐开线,而广泛地进行了齿顶齿根修缘。齿轮本身传动性能要求是不断改进齿轮加工机床传动及结构形式的主要因素,因此,不少齿轮磨床制造厂在磨齿机上增设了齿顶、齿根修缘机构和鼓形齿磨削机构。在磨削热轧齿轮的轧辊齿轮中,为了满足齿廓表面微量不均匀齿形的要求,马格公司修改了原来的…     

直齿圆锥齿轮支撑端距的间接测量

直齿圆锥齿轮传动广泛用于两相交轴之间传递运动和力 ,常用的直齿圆锥齿轮传动为轴间交角为∑ =90°的标准直齿圆锥齿轮传动。我们在维修进口精密机床时 ,常常需要加工图 1所示直齿圆锥齿轮 ,加工时需要测量圆锥齿轮的支撑端距H1。圆锥齿轮的支撑端距H1是指齿轮顶锥与背锥的交点到支撑端面的轴向距离 ,由于它直接影响直齿圆锥齿轮的安装距A(见图 1 ) ,因此对支撑端距H1的尺寸精确度要求较高。由于我厂不是专业齿轮加工厂 ,缺乏直齿圆锥齿轮专用量具 ,在齿轮单件维修或小批量生产中 ,通常使用通用量具对H1进行测量 ,常常因为测量不精确导致…     

直锥齿齿面接触斑点的试验

直齿圆锥齿轮或齿轮副的接触斑点，是锥齿轮精度标准中第血公差组的唯一指标。接触斑点的形状、位置和大小，由设计者根据齿轮的用途、载荷和轮齿刚性及齿线形状特点等件自行规定。诚然／根据锥齿轮加工制造工艺特点及变形情况（尤其是热处理变形引起接触斑点的变化），也应＄波切齿后无载荷检查接触斑点的具体要求。一般情况下，要求齿轮副啮合后传动在有载荷的工作状态下，齿面上得到大面积的接触，而在齿轮传动无载荷轻微＄励下运转检查接触斑点时（在专用喻台仪、滚动检耷机或安装到箱体上），齿面大端不应有接触痕迹。对柴油机传动用直…     

变速器一轴锥孔锥角自动测量系统

重型汽车配置的大转矩多挡变速器的一轴（输入轴）设计有锥孔,用以安装二轴（输出轴）圆锥滚子轴承,因此其制造精度要求较高（12°57′10″±40″）。锥孔在磨削过程中,为了保证锥角符合图样工艺技术要求,必须准确快速现场实时测量锥角,及时发现锥角的变化,调整加工设备状态,这是控制锥角准确度的有效手段,十分必要。但在2006年12月前,齿轮分厂生产现场没有配置测量设备,     

追踪先进技术,提升自我产品竞争力

1．GTG2齿轮磨床的性能特点 GTG2全数控齿轮磨床（图1）由英国霍洛依德公司设计制造,配备8轴数控系统,包括先进的触摸屏界面和集成齿形管理系统,适合于磨削直径350mm以下的超高精度斜齿和直齿。单台GTG2机床就是一个生产单元,具有超高精度（接近DIN1级）大功率深磨削加工和快速调整的能力,可优化生产、降低成本。典型应用包括高性能的航空、汽车、精密传动、低噪音齿轮和基准齿轮。     

数控卧式镗床加工直齿锥齿轮的工艺与编程

锥齿轮是用于传递相交轴间的运动和动力的零件,在一般机械中多采用的是两轴相交成90°的锥齿轮传动。由于直齿锥齿轮的设计制造和安装均简便,故应用较为广泛。在生产中有的锥齿轮虽精度要求不高但直径太大,大部分企业没有大型齿轮加工机床,无法实现大直径齿轮的加工。     

六轴数控蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的方法

建立六轴数控圆柱齿轮蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的理论模型。提出以初始设计蜗杆砂轮轴截面齿形为基本参数,并考虑齿廓抛物线修形来设计金刚滚轮,再用于修整椭球式蜗杆砂轮的方法。利用双参数啮合方程建立了面齿轮磨齿加工的齿面方程。齿面磨削仿真及轮齿接触分析表明,直接以蜗杆砂轮轴截面齿形作为金刚滚轮齿廓来修整砂轮,所磨削得到的面齿轮齿面压力角偏小,且传动误差为不连续的上凹形曲线。当给滚轮以抛物线修形设计之后,所磨削的面齿轮齿面偏差基本为负值,传动误差曲线为良好的连续上凸式抛物线形。承载接触分析表明新的设计可以减轻齿顶边缘接触,减小冲击振动。数值算例表明,采用该方法磨削加工的面齿轮可以获得较高的精度和良好的啮合性能,并给出了试验验证。     

渐开线锥形齿轮的数控连续展成磨削

经过磨削的硬齿面渐开线锥形齿轮不仅能够实现接近于零侧隙的精密传动,并且能够提高交错轴和相交轴传动的承载能力。本文探讨了在数控蜗杆砂轮磨齿机上磨削渐开线锥形齿轮时,蜗杆砂轮参数,机床调整参数,机床内传动参数的计算原理与机床调整方法。     

车辆变速齿轮的研究热点

为满足客户和法规要求,车辆变速齿轮传动的性能必须不断提高。下面列举了齿轮设计的趋势和车辆变速器的开发方法：变速系误差和齿轮噪声的实验和计算优化;卡车变速器螺旋行星齿轮推力锥技术的开发与应用;船用与轿车变速器渐开线齿轮（斜面齿轮）锥体的开发;齿轮与变速器优化的有限元法。     

交错轴斜齿轮传动变齿厚技术现状与发展趋势

变厚齿轮技术是交错轴斜齿轮传动系统发展的主要方向。介绍了变厚齿轮传动的原理及其在交错轴传动中的应用,在分析国内外交错轴斜齿轮传动研究现状的基础上,探讨了开展交错轴变厚齿轮研究的发展趋势及要解决的关键技术问题,对研究新型交错轴传动形式及非渐开线空间变厚齿轮传动情况下提高系统承载能力、优化系统动态特性具有重要的理论意义和学术价值。     

Geometry design and tooth contact analysis of crossed beveloid gears for marine transmissions

Beveloid gears,also known as conical gears,gain more and more importance in industry practice due to their abilities for power transmission between parallel,intersected and crossed axis.However,this ty...     

相交轴渐开线变厚齿轮几何设计与啮合特性分析

根据空间齿轮啮合原理,建立相交轴渐开线变厚齿轮传动工作节圆锥模型,确定工作节锥角、齿线倾斜角及两齿轮安装距。提出空间点接触到线接触的转变控制条件,实现相交轴齿轮副的近似线接触;推导齿轮变位系数对节圆锥左右两侧有效齿宽的影响;基于相交轴变厚齿轮副参数关系,分析设计参数对啮合主方向角(FPD角)和齿轮副重合度的影响;根据线接触控制条件完成齿轮副参数设计并采用有限元法进行啮合特性分析,结果表明,考虑线接触条件的节圆锥设计得到的相交轴齿轮副在加载情况下,啮合状态呈现明显的线接触且啮合区域达到整个区域的50%左右,试验验证了理论分析的正确性。     

交错轴渐开线锥形齿轮副啮合原理研究

基于空间啮合理论,在对共轭齿轮副与公共齿条之间啮合关系进行分析研究的基础上,推导了交错轴传动在不同布局形式下,齿轮副安装距、轴间夹角、中心距及公共齿条分度平面上齿线倾斜角等几何参数的计算公式,提出了保证安装参数的锥形齿轮设计方法,为交错轴传动渐开线锥形齿轮副的几何设计打下了理论基础。理论与试验结果表明,推导得到的计算公式,不仅适合于交错轴传动在各种布局形式下的锥形齿轮副设计,同样也适用于平行轴、相交轴等传动类型。最后,通过测试齿轮及实际产品的设计、加工,验证了该研究结果的正确性和实用性。     

Studies on friction and wear properties of surface produced by ultrasonic vibration-assisted milling

The grinding of elliptical gears on a computer numerical control (CNC) gear grinder with conical wheel is studied according to the mesh theory of elliptical gears. Two machining methods form the machine structure and movement, namely a mobile grinding wheel type and a fixed grinding wheel type. Mathematical models of the movement relation for the elliptical gear grinding process are built up. Since the teeth of the elliptical gears are different from each other, their generating length is also different. Based on the analysis of generating and indexing movement, a universal generating length formula of each tooth is proposed. Basic machining parameters of each tooth, for these two types of machines, are computed using a practical example. The dynamic simulation of generating track is given. The research results show that the grinding of elliptical gears with a CNC conical wheel gear grinder is feasible.     

数控锥面砂轮磨齿机磨削椭圆齿轮

根据非圆齿轮的啮合原理,对数控锥面砂轮磨齿机磨削椭圆齿轮进行研究,提出两种不同的机床结构运动形式,即砂轮移动型和砂轮固定型,并建立椭圆齿轮磨齿加工运动关系数学模型。由于椭圆齿轮的各个轮齿不同,其所需的展成行程也不相等,通过对展成和分度运动的详细分析,推导磨削每个齿槽的展成行程通用计算公式。最后给出加工实例,对两种加工方式中每个齿槽的基本加工参数进行了计算,并进行展成过程动态仿真。研究结果表明,利用数控锥面砂轮磨齿机磨削椭圆齿轮是完全可行的。     

精密加工变齿厚内齿轮插齿刀设计

针对标准插齿刀通过斜插法或插削角优化法难以实现变齿厚内齿轮高精度加工的问题,提出了一种精密加工变齿厚内齿轮的专用插齿刀设计方法。该插齿刀齿廓方程同时包含刀具几何参数和插削角工艺参数。基于啮合原理推导了刀具齿廓方程,建立了插齿刀切削刃数学模型,给出了插齿刀切削刃参数优化流程。对比分析了不同加工方法的齿形误差,研究了设计参数变化对齿形误差的影响规律。结果表明,所提出的方法在各种设计参数下均能有效减小齿形误差,设计出的刀具按优化倾角做直线插削即可实现变齿厚内齿轮的精密加工,无需对机床进行改造,易于推广。     

加工齿轮滚刀齿形过程中如何提高齿形精度

针对阿基米德滚刀加工渐开线圆柱齿轮,用阿基米德造型的滚刀在刃磨滚刀齿形时,为了提高齿形精度,改变加工工艺和检测工艺,使用先进的"砂轮修正器"和"齿轮测量中心",缩短了设计和加工时间,提高了齿轮滚刀齿形磨制的效率,保证了滚刀加工渐开线圆柱齿轮齿形精度,使大于4模数的阿基米德滚刀齿形(A级﹑AA级)易于保证被加工渐开线圆柱齿轮的齿形精度。     

Application,synthesis, and manufacture of involute gear transmissions with asymmetric gear profiles

By investigating possible applications of involute gear transmissions with asymmetric gear profiles, three levels of transmissions may be identified. Each level is characterized by a particular set of engagement angles, operational parameters, types of gear, and manufacturing methods. This classification permits easy identification of their properties and facilitates the design of such transmissions.