逻辑齿轮的建模及齿廓参数优化

为了得到逻辑齿轮最优齿廓参数,首先根据逻辑齿条齿廓方程和逻辑齿条与逻辑齿轮之间相互啮合关系,求出逻辑齿轮齿廓方程。再通过matlab编程求出齿廓上的相对曲率为零的点的坐标,对其拟合画出齿轮轮廓。然后,基于同条件下的渐开线齿轮的齿顶厚,提出了一种齿廓参数优化方法。最后,通过对相同齿顶厚下的不同齿廓参数的特征对比,得出了应选初始压力角较小的一组齿廓参数。     

基于机器视觉和局部图像分析的齿轮中心定位

在机器视觉测量中小模数直齿圆柱齿轮时,由于受摄像头视野限制,无法拍摄完整齿轮图像。因此,齿轮的中心定位成为直齿圆柱齿轮高精度测量的关键步骤。文章针对此问题,提出利用有约束条件的固定半径最小二乘法拟合求圆心的方法,多次迭代逼近齿顶圆过渡带,通过得到精确的齿顶圆边界,逐步修正齿轮中心,从而提高了检测齿轮中心位置的准确度。在此基础上,将已确定的齿轮中心,代入极坐标公式,根据渐开线齿轮各部分几何尺寸的计算公式,对齿廓外轮廓进行分段。提出了一种在小范围内确定齿轮中心的方法,并且实现了直齿圆柱齿轮外部轮廓的分段,在视觉测量中小模数齿轮上有一定借鉴意义。     

渐开线圆柱齿轮全参数化精确建模研究

根据渐开线齿轮的形成原理和齿轮啮合原理推导出包含齿根过度曲线的齿轮齿廓曲线的参数化数学模型,在MATLAB中分模块编写精确齿廓曲线、轴孔曲线的程序,根据输入不同的齿轮参数自动生成多种齿轮的两端面轮廓、引导线、齿轮轴孔轮廓和键槽轮廓的数据点并存储在ibl格式文件中,将ibl格式文件修改后导入Pro/E,通过简单处理便可生成全参数化精确直齿圆柱齿轮或斜齿圆柱齿轮的三维模型,从而大大提高了齿轮设计的精度和效率,并为后续的齿轮仿真分析奠定基础.     

基于Solidworks和Excel渐开线齿轮三维精确建模研究

针对目前齿轮建模方法中存在的缺陷,提出了一种比较简单、易学的精确建模方法,通过研究标准渐开线圆柱齿轮齿廓渐开线和齿根过渡线,建立了参数方程.结合Excel和Solidworks软件直接生产渐开线和齿根过渡线,再通过坐标变换调整曲线得到满足要求的齿轮齿廓,完成了齿轮的三维实体精确建模设计.     

基于关节臂测量仪的大齿轮测量方法研究

目前大齿轮的测量方法依然存在着较大的提升空间，针对这一情况，提出一种基于关节臂测量仪的大齿轮测量方法。应用六自由度关节臂测量仪，对大齿轮齿廓面进行采点，收集点云数据。设计一种齿面测量辅助尺，确定关节臂测头的采样位置，并保证测头的采样方向一致。运用双三次NURBS插值方法，创建出实际齿面模型。通过得到的实际齿面齿廓，与两条理论齿廓间的法向距离求得齿廓偏差，运用分度圆处矢量法确定实际齿面齿距，与理论齿面齿距进行比较得到齿距偏差。最后，运用该方法对某大齿轮进行大齿轮测量，求得单个齿距偏差为21.581 4μm,齿廓偏差为35.200 6μm。结果表明该测量方法是可行的和有效的。     

球面渐开线齿形的弧齿锥齿轮建模及优化

综合优化以往研究方法的优势和特点,将球面渐开线理论应用于建模中,提出了弧齿锥齿轮球面渐开线齿面的形成原理。从齿面的精确形状出发,利用该理论求导了组成完整齿廓的各部分曲线以及齿线等重要曲线的参数化方程。同时,以扫略创建曲面、从点云创建曲面等CAD曲面设计功能为主体,分别提出了齿轮建模的新方案,即端面齿廓扫略建模、齿面离散点云建模,并就上述方案提出了各自相应优化方法。最后结合算例,表明了其建模及优化方案得到的齿面模型精度高,为弧齿锥齿轮的快速精确建模提供了理论基础和途径。     

基于AutoCAD的渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型探讨

随着CAD技术的不断成熟,应用CAD对机械零件进行三维造型越来越广泛,斜齿圆柱齿轮由于结构较复杂,在三维造型时需解决两个关键问题:一是绘制齿廓渐开线,二是创建斜齿圆柱齿轮的齿廓曲面。Auto CAD软件不仅具有强大的二维绘图功能,近年来三维绘图也得到了很大开发。本文描述了创建斜齿轮模型的思路和方法,并基于Auto CAD软件强大的二维绘图功能详细介绍了绘制斜齿轮齿廓渐开线的方法,避免了繁杂的数据计算;运用Auto CAD软件的"扫掠"命令实现了斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的创建,解决了渐开线斜齿圆柱齿轮三维造型的两个关键问题。     

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.     

一种齿轮渐开线齿廓精确求解及其参数化建模方法

根据渐开线生成的基本原理,提出了一种以半径为增量参数的渐开线精确求解方法,该方法可避免求解复杂的压力角超越方程.利用该方法,通过对SolidWorks的API编程,实现了精确齿形的渐开线齿轮参数化三维建模和二维工程图的自动生成,为渐开线齿轮齿廓精确造型和齿轮参数化、系列化设计提供了一种新的方法.     

基于MASTERCAM的渐开线圆柱齿轮数控加工仿真

在齿轮加工中渐开线轮廓加工精度将直接影响到齿轮的性能,论文提出了用AutoLISP语言绘制渐开线齿廓的方法,实现了渐开线轮廓的参数化设计,可以依据齿轮的精度要求来绘制相应的渐开线齿廓。然后在MasterCAM环境下进行了渐开线圆柱齿轮的数控加工仿真并生成了数控加工代码。实验结果证明,该方法提高了齿轮轮廓绘制以及数控加工的精度。使用该方法进应用于生产加工,可以改善齿轮的性能,同时也提高了生产效率。     

渐开线圆柱齿轮体积的算法研究

分析并阐述了渐开线的生成原理和特性,以及渐开线齿形的结构特点。进一步阐述了直齿、斜齿和变位3种不同类型渐开线圆柱齿形零件齿形面积与齿体积的计算方法,并推导出了相应的渐开线齿形面积与齿体积的计算公式。应用该算法的结论,可为渐开线圆柱齿形零件加工的设计计算提供极大便利。     

泵用无困油无根切齿廓及其轴向超低恒脉动结构

针对外啮合齿轮泵困油现象和流量脉动大的结构性问题,基于渐开线齿轮的传动优势和成形原理,提出一种以重合度为1和齿廓根点位于基圆上为限制条件,齿数为唯一设计构造参数的无困油无根切齿廓的逆向构造方法。通过设计新的轴向双齿轮副结构,解决原有单一齿轮副流量脉动大的结构性问题。结果表明：逆向设计构造方法简单、精准;单副重合度为1可确保无困油现象;齿根点位于基圆上及变位滚切加工可确保无根切现象;单副0.375、双副0.094的恒流量脉动系数与齿数无关,利于在最小齿数为6时采用高容积利用系数0.35,且泵轻量化效果较好;双副轴向180°/齿数的错位间隔装配易于实现,综合重合度为2可确保传动平稳性等。     

基于逆向工程的双圆弧齿轮测量与偏差分析北大核心

为降低抽油机运行维护成本,对抽油机减速器进行再制造,针对减速器中磨损的双圆弧齿轮进行修复。在已有研究的基础上,提出一种基于逆向工程提取齿轮设计参数并对齿轮磨损程度进行分析的方法。使用三维激光扫描技术提取磨损齿轮模型数据,在Geomagic Design X软件中处理齿轮模型,运用面片草图拟合的方法测量齿轮模数,推导出分度圆螺旋角。使用双圆弧轮齿端面齿廓方程,建立双圆弧齿轮精确实体模型。对实际工程中的双圆弧齿轮轴参数进行提取和偏差分析,通过Geomagic Control X将双圆弧齿轮三维模型与扫描模型对齐后分析偏差。结果表明:与手工测量相比,所提方法在保证测量精度的同时降低了测量难度,提高了齿轮测量的效率。     

基于锥形铣刀的渐开线齿轮两轴仿形倒角计算与加工

圆柱齿轮的加工毛刺与运输磕碰会对齿轮副的传动性能产生重要影响。对圆柱齿轮齿廓倒角加工技术进行研究,构建齿廓倒角加工的数学模型,基于仿真软件构建机床模型,编写加工程序完成齿廓倒角的仿真与分析。以此为基础,在铣齿机上完成了倒角加工实验,验证了齿廓倒角加工技术的可行性,为工业生产中渐开线齿轮齿廓倒角加工提供了新的解决方案。     

变螺旋纯滚动斜齿轮传动设计及啮合特性研究

基于齿轮啮合原理,研究变螺旋角纯滚动圆柱斜齿轮传动的几何设计、啮合性能和力学性能。根据齿轮啮合的运动规律,推导纯滚动斜齿轮传动的7种典型情况的设计参数方程,在此基础上从接触模式、接触应力和弯曲应力等啮合性能方面,与非标准渐开线斜齿轮进行对比。结果表明：与恒螺旋角纯滚动斜齿轮相比,变螺旋角纯滚动斜齿轮的设计方案降低了弯曲应力和接触应力;与几何修正的非标准渐开线斜齿轮传动相比,纯滚动齿轮具有良好的弯曲性能。     

Forging of helical gears: Upper bound analyses and experiments

In this paper, forging of helical gears has been investigated. The forging process of helical gears has been classified into two types of operations: guiding and clamping. The two types of forging of helical gears have been analyzed by using the upper-bound method. Kinematically admissible velocity fields have been developed in which an involute curve has been introduced to represent the tooth profile of the gear. Numerical calculations have been carried out to investigate the effects of various parameters such as module, number of teeth, helix angle and friction factors on the forging of helical gears. Some forging experiments were carried out with commercial aluminum alloy to show the validity of the analysis. Good agreements were found between the predicted values of the forging load and those obtained from the experimental results.     

齿轮副几何参数对直线共轭内啮合齿轮泵流量脉动特性的影响

流量脉动是引起齿轮泵自身振动及产生流体噪声的根本原因。为了得到流量脉动特性,以某型直线共轭内啮合齿轮泵为研究对象,基于MATLAB软件分析不同重合度所对应的理论瞬时流量曲线,研究齿轮副几何参数对流量脉动率的变化规律。结果表明:齿轮副退出啮合,理论瞬时流量最小。脉动率递增时几何参数影响程度由大到小排列为:齿轮分度圆半径齿轮齿顶圆半径传动比(两齿齿差)齿圈齿顶圆半径;递减时由大到小排列为:齿轮齿数齿轮分度圆半径齿轮齿形半角。为了减少脉动率,对于满足计算的传动比,齿轮齿数确定,齿圈齿数取较小值,而齿圈齿数确定,齿轮齿数取较大值;齿形半角取较大值;齿轮及齿圈齿顶圆半径取较小值;齿轮分度圆半径在33.5～35 mm之间取值。     

数控锥面砂轮磨齿机磨削锥形齿轮原理

在分析得到了锥面砂轮包络运动所形成的产形齿条基础上 ,对渐开线锥形齿轮与产形齿条之间的空间几何关系进行了研究。通过推导齿条、齿轮及机床调整参数关系的计算公式 ,提出了适合数控锥面砂轮磨齿机磨削锥形齿轮的原理和加工方法。理论和试验结果表明 ,利用数控锥面砂轮磨齿机可以实现渐开线锥形齿轮的正确磨削。     

锥面砂轮磨齿机磨削渐开螺旋面的理论验证

文章根据锥面砂轮磨齿机工作原理和齿轮啮合原理，利用齿形法线法，从齿形方程和渐开螺旋面两个方面对锥面砂轮磨齿机正确磨削斜齿圆柱齿轮渐开螺旋面进行了理论验证，该验证方法及推导过程有助于理解采用齿条形刀具磨削齿轮的原理，同时对提高磨齿加工精度具有理论指导意义。     

基于Solid Edge平台的渐开线斜齿轮三维特征造型研究

介绍了两种基于Solid Edge环境下的渐开线斜齿圆柱齿轮三维特征造型的方法：多剖面扫描法和路径扫描混成法。并利用Microsoft Excel电子表格创建齿轮渐开线，用变量表输入齿轮的基本参数、计算公式等，从而实现了斜齿轮的参数化造型。