基于Matlab及UG的偏心共轭非圆齿轮的设计

依据齿条刀具范成法加工非圆齿轮的原理,建立齿条刀具和非圆齿轮节曲线数学模型,模拟齿条刀具加工中齿廓形成过程,在Matlab中计算出包括齿根、齿根过渡曲线、齿顶及渐开线在内的非圆齿轮的全部齿廓点数据.将齿廓数据导入UG,生成齿廓样条曲线,完成非圆齿轮的三维建模.设计结果表明,利用Matlab和UG建立的非圆齿轮的三维模型...     

基于UG的椭圆锥齿轮的仿真加工

椭圆锥齿轮是球面大端节曲线为椭圆的非圆锥齿轮。根据齿轮空间啮合原理和渐开线齿轮齿廓成型原理,提出了一种利用UG仿真加工获得椭圆锥齿轮齿形的方法;当圆锥齿轮的节圆在非圆锥齿轮节曲线上作纯滚动时,圆锥齿轮的齿廓便在非圆锥齿轮上包络出齿轮的齿廓。因此,首先建立了圆锥齿轮和椭圆齿轮的数学模型和几何模型,其次推导出了模拟纯滚动的数学方法,最后利用UG的二次开发功能仿真加工得到带有渐开线齿廓的椭圆锥齿轮模型。     

变系数移距变位方法及其在非圆齿轮传动中的应用

针对齿轮传动提出变位系数随节曲线位置变化的设计方法,并应用于解决非圆齿轮传动的设计。首先建立具有移距变位量的生成齿条模型和节曲线纯滚动模型,而后用啮合方程将这两个模型结合起来,经坐标变换后在齿轮坐标系中获得变位非圆齿轮的齿廓曲线数学模型。根据非圆齿轮节曲线的曲率半径随节曲线位置变化的特点,提出一种由节曲线位置确定变位系数的变系数移距变位方法。以高阶椭圆齿轮的变位传动设计为例,设计了按余弦规律变化的变位系数函数,用计算机图形仿真的方法获得其齿廓曲线,验证了该方法的正确性。     

一种非圆齿轮齿条机构的设计方法与分析

从传动比函数的角度出发,进行非圆齿轮齿条的设计,利用产形齿条是标准直齿条完成非圆渐开线直齿轮的齿廓设计,根据坐标变换完成齿条的齿廓设计。给定传动比函数,推导出相应的非圆柱直齿轮和齿条的节曲线方程;在MATLAB编程环境下进行齿廓的编制,进一步导入Pro/E中完成非圆齿轮齿条的三维模型建立,最后利用动力学仿真软件ADAMS完成非圆齿轮齿条的速度响应分析。所得到的齿条速度响应曲线基本与给定传动比函数的谐波曲线保持一致。     

微线段齿廓的非圆齿轮齿廓曲线及其图形仿真

在建立具有微线段齿廓的基本齿条数学模型基础上 ,应用齿轮啮合原理 (啮合方程 ) ,在齿轮坐标系中获得具有微线段齿廓的非圆齿轮齿廓曲线的数学模型。并用计算机图形仿真的方法 ,绘制出微线段齿廓的椭圆齿轮和高阶椭圆齿轮的齿廓曲线     

基于AutoCAD的直齿轮齿廓的参数化设计

分析了齿轮啮合的基本原理和共轭齿形的形成及其求法,详细探讨了圆柱直齿轮齿廓模型特点,以渐开线齿条滚刀加工圆柱直齿轮为例说明齿廓的形成过程,建立了相应的数学模型.并对该模型进行了仿真,简要介绍了仿真平台的特点和功能结构,并通过该软件精确仿真出了齿轮的齿廓的曲线,符合设计要求.     

一种变比齿条齿廓设计优化方法

提出一种变比齿条数字设计方法。该方法克服了布尔减运算法不能精确建模的弊端;将变比齿轮齿条副中的渐开线齿轮离散成端截面方向上无限薄的齿轮元的集合,建立了变比齿条齿廓点高度值计算的数学模型;通过布尔减运算建模法确定变比齿条齿廓包络区间及变比齿条各个齿廓点对应的渐开线齿轮转角范围和变比齿条位移范围;采用数值计算方法求解变比齿条齿廓点高度值计算的数学模型,得到变比齿条齿廓点云模型。试制了样件,测试了变比齿轮齿条副的实际传动比,通过理论传动比曲线与实际传动比曲线的对比验证了该方法的有效性。     

任意转角位置的双渐开线齿轮的齿面数学模型

运用渐开线展开和曲线包络原理,建立了双渐开线齿轮端面齿廓数学模型,用数据验证了模型的准确性。在端面齿廓数学模型基础上建立了任意转角位置的双渐开线齿轮齿面数学模型,使用该模型获得了三种典型刀具齿顶圆弧半径的双渐开线齿轮三维仿真图形,并进行了啮合仿真,从而验证了齿面数学模型的正确性和可行性。该齿面数学模型表述简单,使用时无须坐标变换,能快速、真实地描述双渐开线齿轮任一轮齿在任意转角位置时齿面上的任一点。为双渐开线齿轮三维数字化设计、制造,啮合干涉、运动学和动力学分析提供了简捷的新理论依据。     

基于多目标优化的修形非圆行星齿轮水马达加工参数计算及仿真

针对石化除焦传动的水马达开发,研究了齿面修形的非圆行星齿轮的节曲线计算和齿廓加工方法。应用多目标优化理论建立非圆行星齿轮节曲线求解的数学模型,提出非圆齿轮齿廓的计算理论,基于Matlab软件开发节曲线求解和齿廓坐标计算程序。通过实例计算和加工装配实验验证了理论的正确性和软件的可行性。     

K-H-V型少齿差减速器齿轮啮合可视化建模与分析

建立了少齿差减速器内齿轮副渐开线齿廓齿形和过渡曲线数学模型 ,综合考虑了齿条刀具和插齿刀加工内齿轮副两种情况下的齿根过渡曲线 ,采用可视化编程开发了渐开线少齿差行星传动齿轮啮合动态演示系统     

渐开线齿轮单齿啮合区的齿形系数

本文对范成法加工的渐开线圆柱齿轮，在单对齿啮合受载时，按轮齿危险截面形状（分平截面法和折截面法）、加工方法（分齿条刀类和插齿刀类），给出四组齿形系数的计算式。此式既可计算标准（或非标准）齿轮齿顶受载时的齿形系数，又可计算标准（或非标准）齿轮齿廓任意点受载时的齿形系数，还可计算具有非标准齿廓参数的渐开线齿轮任意点受载的齿形系数，为精确计算轮齿齿根弯曲强度提供了依据。     

基于螺旋非圆齿轮变速装置设计研究

为增加变速器带载换挡能力,解决摩擦片发热烧毁等问题,提出利用非圆齿轮传动替代摩擦传动换挡结构;研究渐开线变厚齿面形成原理,通过增加共轭齿条周向纯滚动和轴向运动约束条件,建立螺旋非圆齿面包络加工数学模型,描述共轭齿条各段齿面失径,推导螺旋非圆齿面方程;利用数值计算实例验证了数学模型的正确性,分析非圆齿的几何特征与轴向移动速度之间的关系,说明共轭齿面仍为线接触;通过对锥齿轮组进行详细设计与动力学仿真,结果显示角速度输出曲线较为平稳,仍存在一定轻微冲击;搭建基于机电检测方案的锥齿轮组自动变速装置试验平台,实现了档位自动变换功能,进一步验证了螺旋非圆齿轮基本啮合原理且锥齿轮组改造设计方案具备一定的可行性。     

渐开线锥形齿轮滚削原理

基于空间双自由度包络运动理论 ,对渐开线锥形齿轮的滚削原理进行了深入的研究。首先通过分解滚切运动 ,由空间任意点相对速度的啮合接触条件 ,分析了滚刀作平移运动所包络出的产形齿条齿面 ,并求解了其主要参数。进而通过对滚刀、产形齿条及锥形齿轮三者之间空间几何关系的分析 ,从理论上阐明了锥形齿轮的滚齿加工原理并推导了机床调整参数的计算公式。理论和试验的结果表明 ,利用有径向进给运动的通用滚齿机可以实现渐开线锥形齿轮的正确加工     

A study on using deviation function method to reshape a rack cutter

In this paper a method for the modified profile of a rack cutter is presented. The deviation function method is used to reshape a rack cutter. The author proposes a modified geometry of a rack cutter to generate the driving gear of internal gear pairs. Based on the double envelope concept, the driven gear of a set of internal gear pairs can be determined. In this study, the Von-Mises stress analysis of the reshaped internal gear pairs was carried out and the specific phenomena was also investigated. The results show that it is possible to compensate elastic deformation and reduce contact stress between conjugate gear pairs. In addition, according to the tooth contact analysis on the gear pairs, reshaped gears and conventional gears have also been investigated. Computerized design of internal gears using the proposed method and simulation of their meshing and contact stress analysis of asymmetric internal gears has been developed. The developed method is illustrated with numerical examples.     

渐开线环形齿球齿轮传动原理与运动分析

介绍了一种新发明的球齿轮传动--渐开线环形齿球齿轮机构。与传统的Trallffa球齿轮相比,新型球齿轮一是采用了渐开线齿廓,二是轮齿在球面上呈环形连续分布,因而克服了离散齿球齿轮存在传动原理误差和难以加工这两个缺陷。首先介绍了这种新型球齿轮传动及其齿面的形成原理,以及派生出的另外一种新机构--球齿轮齿盘机构;为便于分析研究,对新型球齿轮传动的各部分名词术语进行了定义,然后分析了球齿轮机构的安装方式与结构特点以及球齿轮传动的啮合特点;给出了这种新型球齿轮机构的正确啮合条件和连续传动条件。还推导出这种新型球齿轮的齿面方程和啮合方程,理论结果证明了环形渐开线齿廓的共轭齿廓曲面仍然是环形渐开线曲面。利用方向余弦矩阵法分析了分别固联于主动球齿轮和从动球齿轮上两个动座标架之间的关系,通过旋转变换,分别推导出球齿轮机构和球齿轮齿盘机构的正、逆运动学模型,借助于行星轮系传动比计算方法求出了球齿轮行星传动中行星轮输出轴的偏转角与系杆框架偏转角之间的关系。     

基于鼓形蜗杆传动理论的内齿轮加工原理研究

针对目前内齿轮加工方法中普遍存在的精度低、效率低等不足,提出一种运用鼓形蜗杆刀具进行内齿轮连续分度的展成加工方法。以微分几何和啮合原理为基础建立鼓形蜗杆传动二次包络理论及鼓形蜗杆刀具齿面数学模型。分析内渐开包络母面重现的必然性及内齿轮加工共轭关系。研究鼓形蜗杆刀具齿面的轴向齿形特性及齿面根切规律,并给出刀具齿面根切的避免方法。应用虚拟中心距原理分析鼓形蜗杆刀具的粗加工工艺参数优化方法及其精确加工原理。该研究工作为内齿轮的高效高精加工提供了一种有效途径。