直齿轮减振修形优化设计

为了提高齿轮副实际齿面啮合性能,设计齿廓修形曲面,与理论齿面叠加构造了直齿轮实际修形齿面,结合TCA、LTCA技术,建立考虑啮入冲击、刚度激励的直齿轮弯扭耦合的多齿对振动模型,以传动误差幅值、啮合冲击、啮合线向相对加速度均方根最小进行多目标优化,设计了最佳修形齿面。研究表明:无修形齿轮的传动误差幅值随载荷增加而增大,修形后随载荷增加重合度逐渐增大,幅值会产生波动,然后保持稳定,修形后直齿轮啮入啮出端载荷明显降低,因此啮合冲击降低;该方法确定的齿轮修形参数精确、有效,能大幅度减小齿轮的振动。     

直齿轮齿廓修形的实验研究

对3种不同齿廓修形参数的渐开线直齿轮进行了振动和噪声的传动实验研究。实验结果表明，按下述原则设计的修形直齿轮具有较好的减振降噪效果：不计误差的理论设计修形齿轮的最大综合修形量应能消除含误差齿廓轮齿在啮入和啮出位置产生的几何干涉，理论设计修形齿轮的静态传动误差应保持最小的幅值变化。     

直齿轮抗胶合优化修形

齿轮的齿廓修形对其抗胶合性能有极大的影响,本文以ISO标准提出的简化公式为基础,分别以齿面最高闪温准则和积分温度准则为优化目标,采用数学规划形式对直齿轮的抗胶合齿廓修形进行了优化设计,使齿面最高闪温下降约60％,积分温度下降约40％,大大提高了齿轮的抗胶合性能。     

渐开线直齿轮修形的有限元分析与研究

针对不同修形曲线对齿轮修形产生不同效果的问题,首先推导出了渐开线参数方程和修形曲线的齿廓参数方程,然后应用Pro/E建立了标准渐开线直齿轮与修形齿轮的三维模型,最后利用ANSYS Workbench的瞬态动力学模块对其进行了有限元分析;通过仿真得出了渐开线直齿轮和修形齿轮在啮合过程中的齿面接触应力的变化曲线.研究结果表明,在齿轮传动时的单双齿啮合交替时及啮入/啮出时,Walker修形曲线较直线修形曲线具有更好的修形效果,但同时两种修形曲线都导致了齿轮重合度的降低,增加了单齿啮合区,为修形齿轮的设计提供了数值实验依据.     

齿廓修形对高速重载齿轮胶合强度的影响

为了研究齿廓修形对高速重载齿轮胶合强度的影响,根据齿轮齿廓修形的基本理论与概述,建立了高速重载齿轮齿廓修形模型,对齿廓修形三要素进行概述,建立了高速重载齿轮胶合强度仿真模型,确定载荷分配系数,进行MATLAB编程。研究表明,相比于未经修形的齿轮来说,经过齿廓修形的齿轮,齿面瞬时温度相对趋势的变化更小,胶合承载能力更大,胶合强度更高,为高速重载齿轮的齿廓修形的优化设计提供了一定的理论依据。     

普通滚齿机自动加工鼓形修形齿轮的原理与方法

通过对普通滚齿机的改造,实现了工作台横向自动进给运动;根据刀具和工作之间相对运动及相互位置坐标的分析,提出了一种确定工件中心位置坐标的计算方法,并且推导出了有关的计算公式,从而实现了在普通滚齿机上自动加工鼓形修形齿轮。     

参数化修形的直齿轮副啮合性能研究

齿轮的参数化修形设计可以快速、有效地改善轮齿啮合性能。在UG中建立全参数化的直齿圆柱齿轮模型,针对某一工况进行参数化的齿廓与螺旋线联合修形,在Hypermesh和Workbench中对其进行有限元仿真,获得不同修形情况的齿轮啮合特性。对比仿真结果可知,针对同一工况,选择合适的修形方式、修形参数值可以明显改善啮合效果。同时,通过齿轮台架试验,对比修形前后的齿轮振动数据,发现经过修形的齿轮振动特性明显优于未修形齿轮。结合仿真与试验结果分析可得,螺旋线鼓形修形对于齿面偏载有较好的改善效果;齿廓修形能明显改善轮齿间的载荷分配;综合齿廓与螺旋线修形可以快速得到最佳修形方式及修形量,缩短研发周期。研究为实际工程提供了重要理论参考。     

天文望远镜传动直齿轮齿廓修形设计

采用高次幂、短修形方式设计望远镜传动直齿轮,既满足重合度要求,又可改善齿轮的静传动误差,还能消除齿顶刮行现象,避免应力集中。定义空载传动误差设计曲线为齿廓修形参数,根据虚拟加工过程,建立修形齿廓方程。采用轮齿接触分析理论,结合有限元法,计算了空载传动误差曲线、齿轮承载变形曲线以及静传动误差曲线、并计算了定载荷情况下,考虑齿距误差的齿廓修形方程。结合仿真算例,对比未修形齿轮与修形齿轮的静传动误差以及主动轮齿顶处的应力,表明修形效果明显。     

圆柱直齿轮轮齿的变形计算和齿廓修形

在本文中,以赫芝接触压力分布作为轮齿上的分布载荷,提出了圆柱直齿轮轮齿变形计算方法,这一方法是利用二维弹性理论和保角变换函数导出的。利用这一方法,在载荷作用下,以轮齿中出现的真实应力为基础,计算出轮齿的变形,与此同时,也能求得赫芝接触变形。从获得的结果中,由于本方法用来对各种圆柱直齿轮估算各个轮齿变形,实践时有困难。故对轮齿的变形计算导出了一个简化公式。此外,在本文中也讨论了利用轮齿的变形确定齿廓修正量的方法。     

含误差的直齿轮的齿廓修形

依据齿轮传动载荷与轮齿变形的关系,推导出定载荷条件下,修形直齿轮静态传动误差与齿对综合修形参数的关系表达式。提出含制造误差修形齿轮修形参数的确定原则:理论设计修形齿轮的最大综合修形量应能消除含误差齿廓轮齿在啮入和啮出位置产生的几何干涉,理论设计修形齿轮的静态传动误差应保持最小的变化。给出了合制造误差修形直齿轮修形参数的计算公式,阐述了相应的确定方法。系统动态响应计算表明该方法所获得的修形齿轮具有良好的减振效果。     

基于弹流摩擦副刚度的直齿轮修形研究

首次在直齿轮修形时考虑了弹流润滑的影响,提出用齿轮弹流摩擦副啮合刚度取代传统齿轮啮合刚度计算最大修形量进行齿轮修形的新方法。基于弹流润滑理论,将弹流油膜简化为线性化的弹簧阻尼,建立了线接触摩擦副的摩擦学―动力学耦合模型,运用数值方法求得齿面弹流摩擦副刚度;采用ISO齿轮啮合刚度定义分别计算出齿轮的啮合刚度和齿轮弹流摩擦副啮合刚度,并基于两种不同的齿轮啮合刚度计算最大修形量,进行齿轮修形;通过Creo分别建立了标准齿轮、ISO方法修形齿轮、基于弹流摩擦副啮合刚度修形的齿轮啮合模型,运用Adams和Romax对3种齿轮副的动态啮合力、角加速度和传动误差进行了仿真和比较,并将基于弹流摩擦副啮合刚度计算的最大修形量和一些工程实际修形齿轮的修形量进行了对比。结果表明,计入弹流润滑影响后,齿轮刚度明显降低,导致齿轮最大修形量增大,且基于弹流摩擦副刚度的修形效果优于ISO方法的修形效果,齿轮动力学性能和传动性能改善明显,并且修形量的理论计算值也更贴近于工程齿轮的实际修形量。     

齿轮修形技术

齿轮的修形分两部分,即齿端修形和齿形修形。本文针对这两部分从其作用、设计、计算、方法等方面进行了较为详细的介绍,在设计制造中有一定参考价值。     

齿轮修形参数对变速箱传动特性影响的研究

针对齿轮传动中的振动和噪声问题,以Masta为仿真分析平台,通过对某变速箱主减速齿轮修形的仿真计算,得到了齿顶修缘量、齿形和齿向鼓形量等修形参数的变化对齿轮传动特性的影响规律。在对齿轮传动误差和齿面最大接触应力变化规律研究的基础上,选取了目标机型主减速齿轮的最佳修形参数。噪声试验结果表明,变速箱主减速齿轮修形后,齿轮啸叫得到了明显改善。     

齿轮噪声与齿轮修形

研究齿轮噪声产生的各种因素，提出齿轮修形是降低齿轮噪声的重要方法．并介绍齿轮修形的概念及种类。     

渐开线圆柱齿轮齿向鼓形修形方法研究

适当的齿轮齿向修形能防止载荷过于集中,改善啮合性能,降低噪声,提高承载能力。以齿向载荷分布模型为基础,依据啮合齿向误差和轮齿变形,建立了齿轮有效接触宽度和鼓形量的计算方法,并给出了齿向鼓形修形曲线方程;通过创建不同鼓形量的齿轮副三维模型,采用三维接触有限元方法计算得到了轮齿的齿向载荷分布规律。结果表明,按文中方法确定的理论鼓形量,可使轮齿齿向载荷分布系数达到最小值。     

齿轮螺旋线修形优化研究

齿轮传动由于受制造和安装误差、齿轮弹性和热变形等因素的影响,在啮合过程中不可避免地会产生振动、冲击和偏载,从而造成齿轮效率和寿命偏低的问题。针对该问题,运用虚拟仿真验证手段,以典型外啮合直齿圆柱齿轮为研究对象开展螺旋线修形优化。结果显示,优化后齿轮表面应力分布均载程度提高78.31%,传动误差降低41%,螺旋线载荷分布系数降幅达到39.3%,接近于1。可见,螺旋线修形能够显著改善因各种因素综合引起的螺旋线偏差,改善传动状态,提高啮合质量。     

直齿圆锥齿轮鼓形接触面的加工

直齿圆锥齿轮的齿面设计成鼓形接触面具有很多优点，但加工鼓形齿面需采用专门设备或特殊刀具．本文所述在Y236型直齿锥齿轮创齿机上，无须机床改装，不采用特殊刀具，而是根据理论计算来调整机床获得鼓形接触员的方法．一、鼓形接触面的理论基础这种产工方法的理论根据，就是改变假想平顶齿轮（即机床擂台）的分银角，可以使被加工齿轮的分雄角6增大一个角度■δ，即被加工齿轮的分推角等于δ＋△δ。机床摇台分锥角的改变，是由滚切传动比和工件的安装角（即工件根锥角δf）所决定的，该切比改变后会引起压力角的改变，单纯改变滚切交换…     

齿轮修形的设计

引　言轧机主传动用的减速器是一种大型的非标准设备 ,其特点是低速、重载、冲击负荷大、冲击次数频繁 ,而且是连续工作的。随着我国轧钢工业生产的迅速发展 ,产量增大 ,轧制速度提高 ,轧制负荷增大 ,这就要求主减速机具有足够的承载能力 ,其中齿轮承载能力是主要的因素。现代高速线材轧机中齿轮大多采有硬齿面齿轮 ,而在一定的条件下 ,为了提高齿轮的承载能力 ,除提高齿轮的材料和改善热处理等手段以外 ,同时还应考虑改进齿形 ,也就是将齿轮进行合理的修形 ,使修形成为一项有价值的设计方法。实际工作的轮齿 ,由于各种原因导致齿轮在齿宽方…     

圆弧齿廓刀具及齿向鼓形的斜齿轮拓扑修形

齿轮修形是改善齿轮传动特性的一种重要手段。提出了新的齿廓方向刀具圆弧修形及齿向鼓形修形的拓扑修形方案,利用齿轮啮合原理、齿轮接触分析(TCA)技术设计了修形参数,并研究了修形齿轮的误差灵敏度,包括螺旋角和压力角误差对接触印痕及传动误差的影响。研究表明,这种修形方案的误差灵敏度低,而且没有边缘接触,啮合性能较好。研究成果为斜齿轮修形设计提供了理论依据。