用差曲面确定螺旋锥齿轮的齿面接触区

本文介绍了差曲面及其计算方法,讨论了它与螺旋锥齿轮齿面接触区的大小和位置的关系,并以Ｋｌｉｎｇｅｌｎｂｅｒｇ螺旋锥齿轮为例建立了齿面修正的数学模型及计算出了差曲面,从而为齿面接触分析提供了一种新的辅助研究手段。     

双重螺旋法切齿参数对螺旋锥齿轮啮合特性的影响

针对螺旋锥齿轮双重螺旋法加工,考虑切齿参数误差,采用齿面接触分析方法,以双重螺旋法加工的(8×43)准双曲线齿轮副为例,分析了切齿参数对凹凸两齿面啮合特性(接触迹位置、传动误差及瞬时接触椭圆特征)的影响,获得了齿面接触位置对切齿参数误差敏感性特征。结果表明:滚比对接触迹位置的影响最大,正向滚比误差使得接触印痕向轮齿的大端以及齿顶方向移动,造成齿根附近潜在接触区增大;而径向刀位对齿长方向的影响较大,刀具齿形角在齿高方向的影响较为明显,角向刀位对接触迹位置则几乎没有影响。     

螺旋锥齿轮的虚拟切齿加工方法

计算机信息技术的发展,为开展螺旋锥齿轮研究提供了更好的手段.主要介绍了螺旋锥齿轮的虚拟切齿加工方法,首先通过计算得到相关参数,然后使用CATIA复现切齿加工过程,再通过Pro/E进行曲面处理及模型重构,最后在Pro/Mechanica模块中进行齿面接触的有限元分析.相关研究为后续螺旋锥齿轮系统的传动误差优化、接触区域修...     

追求理想的齿轮“接触区”

弧齿锥齿轮副的接触区和齿面接触分析运动曲线是弧齿锥齿轮副重要的质量指标,弧齿锥齿轮接触区的位置、形状和大小影响着弧齿锥齿轮的强度和寿命,齿面接触分析运动曲线的形状影响着齿轮副的啮合噪声。作为弧齿锥齿轮的制造者,总是在追求比较理想的接触区位置、形状、大小及啮合噪声。质量控制者和用户也是按接触区和啮合噪声的标准来判别弧齿锥齿轮副合格与否。如何选用铣齿机床和主、从动齿轮的铣齿方法以获得理想的接触区和齿面接触分析运动曲线是值得弧齿锥齿轮制造者关注的问题。     

螺旋锥齿轮制造技术对比研究及应用

针对螺旋锥齿轮制造加工理论进行研究,分析了局部共轭理论、局部综合法、三阶接触分析等加工理论之间的差异点。通过CAGE 4Win、GSHgears、Hyspiral计算机程序应用对比分析,对齿轮加工理论进行验证,有助于螺旋锥齿轮加工新技术的推广应用,提高螺旋锥齿轮设计和加工质量。     

基于刀倾法的弧齿锥齿轮齿面失配啮合分析

以汽车驱动桥弧齿锥齿轮为对象,研究了齿面失配啮合分析方法。首先,建立了刀倾法加工数学模型,根据啮合方程推导出了摇台角,简化了齿面方程的数学表达。其次,基于齿轮啮合数学模型(TCA)中单位法向矢量相等推导出了齿轮啮合转角,简化了TCA求解方程。在此基础上,通过计算小轮实际齿面和与大轮完全共轭的小轮基准齿面之间的偏差,计算出齿面啮合失配量,通过图形化表达构建了齿面Ease off失配拓扑。该方法相对传统的齿面啮合分析方法,不仅方程数目减少,使算法更趋于稳健,而且构建的Ease off图形可以直观地展示出全齿面啮合状态,完善了现有的齿面TCA输出结果。     

弧齿锥齿轮双重螺旋法切齿原理及齿面接触分析研究

弧齿锥齿轮双重螺旋法具有高效、可实现干切削的特点,是Gleason制弧齿锥齿轮的先进加工方法。为揭示双重螺旋法的切齿原理,以大轮成形法加工的弧齿锥齿轮双重螺旋法为研究对象,以啮合原理和微分几何学为基础,根据刀盘、机床、工件之间的运动位置关系,利用矢量法、基于齿面3个参考点建立切齿数学模型,推导机床调整参数的计算过程;然后,以齿槽中点作为参考点,修正弧齿锥齿轮副的齿坯几何参数;另外,以小轮产形面方程代替其共轭齿面方程,提出新的齿面失配设计新方法,与传统方法相比简化计算过程。以一对7×43的准双曲面齿轮副为例进行设计计算和切齿加工,齿面接触分析与滚动检查结果验证所提出的双重螺旋法切齿原理的正确性,并根据该切齿原理开发弧齿锥齿轮双重螺旋法的设计软件,为该方法在国内的推广提供理论基础与技术支撑。     

螺旋锥齿轮端面滚齿切齿计算及接触特性控制

分析了螺旋锥齿轮端面滚齿加工的齿面形成原理,推导了局部接触状态下端面滚齿加工切齿调整参数及刀盘参数的计算过程。提出了一种齿面接触特性控制方法,该方法能够根据需要在齿面上任意指定接触参考点的位置,并能对轮齿两面的接触状态同时进行控制。分析了接触特性控制参数对接触区形态参数的影响规律。分析结果表明刀倾角主要修正接触区长度以及传动误差,刀刃曲率主要修正接触区对角方向以及传动误差,且接触特性参数之间有相互制约关系。最后通过计算实例以及端面滚齿加工试验对接触特性控制方法及切齿调整计算算法进行了验证。     

对数螺旋锥齿轮接触分析

介绍了一种新型的螺旋锥齿轮—对数螺旋锥齿轮,该齿轮成功地将对数螺旋线应用为螺旋锥齿轮的齿向线,可以实现等螺旋角啮合。齿轮受载后的齿面接触区是衡量齿轮接触性能和传动质量的一个重要指标,将直接影响到齿面磨损及其使用寿命。采用有限元软件ABAQUS对对数螺旋锥齿轮进行动态接触分析,分析对数螺旋锥齿轮承受轻载和重载后的齿面接触区的形态及其变化规律,并与对滚实验的结果进行对比。得出对数螺旋锥齿轮的接触区承载后呈不规则椭圆形位于齿面中间偏小端,且随着载荷增大接触区在长度和宽度方向都有所增大。     

基于数字化闭环制造的弧齿锥齿轮全齿面数学建模

为了实现弧齿锥齿轮的数字化闭环制造,需要对齿面进行网格规划并计算齿面上各离散点的空间坐标及其法向矢量。在弧齿锥齿轮切齿加工原理基础上,根据齿坯与刀具之间的相对位置关系和相对运动关系,同时考虑切齿加工中的刀倾修正运动和滚比修正运动,并运用矢量运算的方法,建立了小轮工作齿面和齿根过渡曲面的数学模型。基于全齿面数学模型,建立了齿面离散点空间坐标及其法向矢量的计算方法,并进行了验证。     

螺旋锥齿轮噪声预测与降噪方法研究

本文以准双曲面齿轮和弧齿锥齿轮为研究对象,在空载或轻载条件下,通过轮齿接触分析（ＴＣＡ）方法,在计算机上模拟轮齿接触的状况,揭示出准双曲面齿轮和弧齿锥齿轮噪声产生机理,提出了准双曲面齿轮和弧齿锥齿轮噪声预测方法,并编制了相应的计算机程序。     

弧齿锥齿轮建模的方法及展望

弧齿锥齿轮的精确模型是其数字化制造中关键技术齿面接触分析技术(TCA)和齿面误差修正技术的基础。对近些年来国内外有关相关研究成果进行了总结和归纳,把弧齿锥齿轮的建模方法分成离散点、曲线拟合、仿真加工建模三种类型,并就其关键思想或步骤进行了概括。同时,分析其建模过程中存在的一些问题与不足之处,整合其先进方法和思想,对未来弧齿锥齿轮建模研究提出了高精度、高效率、高柔性三个方向并展开了论述,以此为更加快捷精确的设计和加工提供了途径。     

有误差的螺旋锥齿轮传动接触分析

以多体系统误差建模理论和齿轮啮合原理为基础,提出含有机床运动几何误差以及齿轮副安装误差的螺旋锥齿轮齿面接触分析(Error tooth contact analysis, ETCA)方法。以SGM法(大轮展成法加工,小轮变形法加工)加工的弧齿锥齿轮为例,通过ETCA分析,得到机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮齿面加工质量影响的定量关系,对ETCA和TCA的结果进行对比分析,结果表明机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮的齿面接触质量有较大的影响,为了通过齿面接触分析达到更准确的反调加工参数的目的,采用ETCA的分析结果指导加工参数反调更为合理。     

等基圆齿锥齿轮啮合性能分析

为了分析和改善等基圆齿锥齿轮在实际工况下的承载能力、传动性能,对其进行齿面接触分析(TCA)模拟锥齿轮齿面接触印痕和传动误差。在不考虑安装误差的情况下对锥齿轮同时进行齿线和齿廓修形,分析齿线和齿廓修形参数的改变对锥齿轮传动误差以及齿面接触区域变化的影响,通过调整修形参数改善齿轮的啮合特性,实现较好润滑性能和传动平稳性的目的。通过一对修形后的等基圆锥齿轮的加工和滚检,验证了TCA修形程序的正确性,为该型齿轮的啮合性能分析提供了理论依据和实验基础。     

基于数字化真实齿面的螺旋锥齿轮齿面接触分析

通过导入假想全共轭齿面作为基准齿面,即大齿轮基准齿面是采用由加工机床设定参数形成的理论齿面,小齿轮基准齿面是采用与该大齿轮基准齿面完全相共轭的齿面,该假想齿面是瞬时线接触,无传动误差。对该基准齿面上的接触线进行拓扑网格划分,引入数字化合成误差概念,实现含有齿形误差和安装误差的螺旋锥齿轮的数字化真实齿面的构建。提出一种基于高精度数字化真实齿面的螺旋锥齿轮齿面接触分析(Tooth contact analysis,TCA)方法,通过与Gleason公司TCA软件分析结果以及齿面磨损试验结果比较,验证了本方法的可行性和有效性。     

小模数弧齿锥齿轮的切齿理论及铣齿试验研究

传统的小模数弧齿锥齿轮的加工方法为双重双面法铣齿加工,采用专用的小模数铣齿机。大、小轮均采用双面法铣齿加工,加工效率高,但齿面啮合质量难以控制,从根本上限制了其传动性能的提高。针对双重双面法加工小模数弧齿锥齿轮接触区不良的情况,研究利用TCA技术,修正和优化齿轮加工参数,进而改善齿轮齿面的接触情况,提高齿轮副的啮合质量。这样既保证了使用双重双面法加工小模数弧齿锥齿轮的生产效率,又可以提高了齿轮副的啮合质量。     

加工参数调整对螺旋锥齿轮齿面接触的影响

齿面接触分析(TCA)可以直接反应准双曲面齿轮的啮合质量,运用TCA研究不同加工调整参数对齿轮啮合的影响,得到其影响规律,为实际生产加工参数调整提供理论依据。     

机床调整误差对螺旋锥齿轮齿面影响的研究

根据准双曲面大轮成形法加工原理及Denavit-Hartenberg齐次变换矩阵,建立准双曲面大轮凸面的齿面方程,并对齿面进行网格划分,推导出齿面误差的求解模型,最后根据实际加工中大轮的加工参数,仿真研究了各个调整参数扰动时的差曲面图。结果表明:垂直刀位与齿形角对齿面的面锥与小端附近的误差比较敏感;水平刀位与水平轮位对齿面的根锥与大端附近的误差比较敏感;轮坯安装角对齿面的面锥与大端附近的误差比较敏感。     

螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮的端面滚齿法

本文首先研究了端面滚台法的加工原理和有关的计算公式，然后讨论了Ｏｅｒｌｉｋｏｎ和Ｋｌｉｎｇｅｌｎｂｅｒｇ两种齿制的加工原理，它们之间的联系和区别．     

齿轮TCA技术及发展

通过对齿轮齿面接触分析TCA技术的研究,介绍了传统齿面接触分析TCA技术、承载齿面接触分析LTCA、真实齿面接触分析RTCA及边缘接触分析ETCA技术的基本原理、发展现状以及发展动态.