微线段齿轮与渐开线齿轮传动效率对比试验研究

对同材料、同基本参数以及相同加工条件的微线段齿轮及渐开线齿轮的对比试验作了详细叙述，这是对微线段齿轮进行的首次台架试验。试验结果表明，微线段齿轮不仅能够正常运转，而且其传动效率比相应的渐开线齿轮要高2％到6％，从而以试验证明了微线段齿轮的优良性能。     

微线段齿轮传动效率的计算理论研究

为研究微线段齿轮的传动性能并计算其传动效率,根据渐开线齿轮效率计算方法——摩擦功理论,推导微线段齿轮传动效率计算公式。同时研究齿轮参数对其传动效率的影响,并给出相同参数下微线段齿轮和渐开线齿轮传动效率计算对比结果。结果表明,与渐开线齿轮相比,微线段齿轮具有更高的传动效率,且计算结果受齿轮参数的影响较小。     

中心距偏差对微线段齿轮系统的动力学特性影响研究

为了提高微线段齿轮的应用性,从中心距偏差的角度对微线段齿轮的动力学特性进行了研究.依据微线段齿轮齿廓构型原理,基于齿轮啮合关系推导了其齿廓数学模型;采用离散化TCA(齿面接触分析)方法计算了微线段齿轮的传动误差,分析了不同中心距偏差对渐开线和微线段齿轮的传动误差和侧隙的影响;通过建立微线段齿轮动力学模型,分析了渐开线和微线段齿轮在不同载荷、转速下中心距偏差对动态响应的影响.结果表明:微线段齿轮比渐开线齿轮对中心距偏差更为敏感;在低速轻载工况下,渐开线齿轮的动力学特性更好,在载荷较大的工况下,尤其是在中高速重载工况下,当中心距偏差被控制在一定范围内时,微线段齿轮具有更好的动态特性.     

考虑时变摩擦系数的微线段齿轮系统动态特性分析

结合微线段齿轮的啮合特性,将其啮合过程离散化,建立了微线段齿轮6自由度啮合耦合动力学模型,模型中考虑了时变摩擦系数、时变的基圆和压力角等非线性因素。采用数值积分法研究对比了渐开线齿轮和微线段齿轮在不同工况下的动力学响应,结合频谱图和分岔图分析了参数对微线段齿轮横向振动的影响以及摩擦系数对系统稳定性的影响,并通过试验对比微线段齿轮与渐开线齿轮在实际运转过程中的振动情况。结果表明,微线段齿轮相比渐开线齿轮振动更小,系统稳定性更好,在中高速重载下优势尤为明显。摩擦系数对于微线段齿轮的振幅影响较小,但是增大摩擦系数会使系统提前结束混沌响应。微线段齿轮箱在实际运转过程中的误差和振动更小,性能更好。     

微线段齿轮齿根应力的对比试验研究

采用应变电测法设计微线段齿轮与渐开线齿轮齿根弯曲应力比较试验的装置,对试件的设计与加工进行严格的控制,并确定比较试验方案,给出处理现场数据的公式及计算结果的T－σ折线图,对结果的显著性检验证明,微线段齿轮的抗弯曲性能要大大优于相应的渐开线齿轮。     

微线段齿廓齿轮的弯曲强度分析

介绍了微线段齿轮的形成原理,建立了微线段齿轮有限元计算的力学模型,论证了计算中的奇点问题,并提出相应的解决方案,用正交试验法设计了一组算例并用有限元法进行计算,从而说明微线段齿轮的弯曲强度确实要优于渐开线齿轮。     

微线段齿轮啮合刚度及其参数影响规律研究

用有限元法研究了一种新齿形齿轮—微线段齿轮的时变啮合刚度,通过与渐开线齿轮的仿真对比研究,确定出微线段齿轮的时变刚度特性优于相同条件渐开线齿轮。同时,找出了微线段齿轮特殊参数对其啮合刚度的影响规律。这些发现为微线段齿轮参数优化提供了依据,也为微线段齿轮动力学研究提供了一些条件。     

微线段3K-Ⅰ行星齿轮回差分析

针对微线段行星齿轮传动精度中回差计算困难的问题,考虑了齿轮固有误差、装配误差及齿轮时变啮合刚度的影响,提出了基于微线段齿轮侧隙的行星齿轮传动回差模型,通过蒙特卡洛模拟法,针对3K-I型行星轮系,计算所得微线段行星齿轮的理论回差值比渐开线行星齿轮的回差值小约5. 92%。在同等情况下进行试验验证,结果表明,试验所得微线段行星齿轮回差值在理论模型计算范围内,且微线段行星齿轮回差值较渐开线行星齿轮的回差值小6. 25%,验证了该微线段行星齿轮传动回差模型的正确性。     

微线段环形齿球齿轮传动的齿面接触分析

探讨了微线段环形齿球齿轮的构造过程,分析了球齿轮啮合过程中接触椭圆的变化规律,计算了微线段环形齿球齿轮的传动曲率与接触强度,建立了微线段环形齿球齿轮传动的参数化模型。采用有限元方法分析了微线段环形齿球齿轮轮齿的接触和弯曲应力,并与相同参数的渐开线球齿轮进行了对比分析。数值模拟结果表明,微线段环形齿球齿轮的接触应力和弯曲应力比渐开线球齿轮都有较大幅度的减少。     

基于ARAMIS系统的微线段齿轮承载接触能力研究

目前微线段齿轮还没有统一的静强度公式进行齿轮的接触承载能力计算,也没进行具体的齿轮接触承载能力研究分析。采用ARAMIS非接触应变测量系统测量微线段齿轮在静加载的情况下齿轮的接触应力,并在相同的试验条件下,分别对微线段齿轮和渐开线齿轮在齿轮啮合处附近及齿根处进行应变分析,得到齿轮端面的主应变图,在两种齿形齿轮相同的位置处选取点进行受力分析,并根据公式计算应力大小,比较这两种齿形齿轮的受力情况。     

带传动技术现状和发展前景

介绍了我国带传动技术发展基本状况，包括带传动种类、生产情况、与国外的差距、理论研究和标准化以及“十五”期间带传动技术发展前景及主要任务。     

LogiX齿轮的性能研究

LogiX齿轮齿形是由许多微段渐开线组成的一种异型功能齿廓，比常规标准渐开线齿轮具有诸多的优越性。本文通过有限元分析与计算，表明了LogiX齿轮的弯曲强度明显优于常规标准渐开线齿轮。同时，通过实际的啮合传动噪声测试实验，证明了Logix齿轮传动的噪声等啮合性能指标也优于常规渐开线齿轮。丰富新型齿廓理论，对今后推广应用新型LogiX齿轮奠定了理论和实践基础。     

凹形圆锥渐开线齿轮的滚齿法

凹形圆锥渐开线齿轮 (ConcaveConicalInvoluteGear)是一种新型的圆锥渐开线齿轮 (ConicalInvoluteGear) [1～ 3 ] 。圆锥渐开线齿轮的齿面间呈点接触[4] ,所以齿面强度比低 ,而凹形圆锥渐开线齿轮的齿面呈凹状 ,齿面间呈椭圆状面接触[3 ] ,克服了圆锥渐开线齿轮齿面强度低的弱点 ,同时又具备圆锥渐开线齿轮的全部优点。这种新型齿轮不仅能实现平面齿轮机构的功能[5] ,也能实现空间齿轮机构的功能[6] ,具有替代传统的非渐开线型空间齿轮机构的可能性 ,所以是一种极具发展前景的机械传动零件。目前加工凹形圆锥渐开线齿轮均采用先滚齿成圆锥渐开线齿轮然后再逐一把齿面磨齿成凹形的加工方法[7] ,这种两步加工方法 ,比传统的手工修型加工方法 ,已是极大的进步 ,可是凹形圆锥渐开线齿轮的加工依然存在成本高 ,周期长 ,精度低等问题。为此有必要确立凹形圆锥渐开线齿轮的高精度的一步加工方法。本研究首先从理论上确立了凹形圆锥渐开线齿轮的滚齿加工法 ,然后利用上述理论 ,实际加工了一组凹形圆锥渐开线齿轮 ,以证明了凹形圆锥渐开线齿轮的滚齿加工法的可行性及正确性     

渐开线齿轮机构齿廓磨损的研究

传统的渐开线齿轮传动理论认为 :齿轮机构运行时轮齿沿齿面均匀磨损 ,磨损后的齿廓仍可保持原渐开线形状。本文通过分析影响齿轮齿廓磨损的各个因素的变化规律 ,对高速及中低速渐开线齿轮机构磨损后轮齿齿廓的变化规律进行了研究。结果表明 :高速及中低速渐开线齿轮机构经长期运行后 ,其磨损的轮齿齿廓不再保持原有渐开线形状 ,因此会加剧齿轮机构的振动和噪音。     

ZY-1型与标准型双圆弧齿轮及渐开线齿轮接触应力的分析

分别建立了ZY-1型和标准型双圆弧齿轮及渐开线齿轮的三维模型,运用有限元法对相同材质、相同参数等条件下3种齿形的接触应力进行计算,并对结果作出分析比较,结果表明ZY-1型的最大接触应力值比标准型的要大12%左右,而比渐开线齿轮小10%左右。     

齿轮弯曲强度有限元精确分析方法研究

通过计算轮齿弹性共轭接触迹,确定齿轮在啮合过程中各个位置的压力角、齿廓接触长度以及接触位置等参数。并对ANSYS进行二次开发,制作了一个精确计算齿轮弯曲强度有限元分析的软件。运用此软件对相同参数的渐开线齿轮与点线啮合齿轮进行弯曲强度的有限元精确计算,得出点线啮合齿轮比渐开线齿轮弯曲强度提高11.7%的结论。     

基于MATLAB与SolidWorks联合建模的渐开线圆柱直齿轮接触特性仿真分析

通过渐开线直齿轮齿廓方程在MATLAB中构建出渐开线直齿轮的点云模型生成精确地齿廓,将点云数据导入到SolidWorks中构建出齿廓精确的渐开线直齿轮副的三维模型;然后对渐开线直齿轮副进行理论接触应力计算,并对联合建模的齿轮副与参数化建模的齿轮副进行接触应力的有限元仿真分析和动力学仿真分析结果进行对比.结果表明:联合建...     

双渐开线齿轮振动特性的试验研究

在电功率流封闭式齿轮试验台上对渐开线齿轮、双渐开线齿轮进行了同参数、同工况下的性能对比试验。试验结果及振动特性分析显示 ,双渐开线齿轮具有优良的动力学特性 ,是一种性能优良的新型齿轮 ,具有广泛的发展前途和应用前景     

非对称渐开线直齿轮的有限元模态分析

基于Pro/E软件建立了非对称渐开线直齿轮的参数化模型,通过ANSYS软件建立了齿轮的有限元模型,并对有限元模型进行模态分析,得到了非对称/对称渐开线直齿轮的固有频率和振型分布。结果表明：渐开线直齿轮固有频率的变化与齿轮两侧的压力角无关,是稳定的;固有频率相对于与工作齿侧和非工作齿侧压力角之和呈现递增—稳定—递减的关系;渐开线直齿轮的最大变形量,随着频率的变化是阻尼正弦衰减的,并逐渐收敛到同一临域内,与齿轮两侧的压力角分配无关。