"非零"传动弧齿锥齿轮CAD参数化绘图方法

介绍了“非零”传动弧齿锥齿轮CAD图形系统参数化设计过程中的若干计算机绘图功能的实现方法和技巧,讨论了该参数化绘图软件的特点及优点。经多次试用表明,这些方法正确、实用,可供弧齿锥齿轮CAD二次开发人员参考。     

自行车的创新设计和应用

为促进自行车行业的发展，必须引入创新的设计方法进行创新设计，文中介绍的创新点为：用新型非零变位弧齿锥齿轮取代传统的零变位弧齿锥齿轮，以获得更高的使用寿命和传动效率；引入Ansys结构受力分析手段矣Pro/engineer参数化实体造型设计，方便快捷地达到设计意图，齿轮传动自行车的研制成功证实了该创新设计方法是正确的和可行的。     

正传动非零变位弧齿锥齿轮的设计

根据弧齿锥齿轮的非零变位原理，采用正传动可大幅度提高弧齿锥齿轮的强度和综合性能。本文通过一实例，参照封闭图选择变位系数，对零变位和非零正变位两种设计方案进行了比较，说明正传动非零变位弧齿锥齿轮在综合性能方面具有明显的优越性。     

新型等高齿螺旋锥齿轮的参数优化设计

采用“非零”变位原理来设计等高齿曲齿锥齿轮 ,克服了传统设计方法中的许多限制条件 ,实现了传统设计方法所不能实现的传动要求 ,并给出参数优化程序。运用“非零”变位原理 ,Oerlikon锥齿轮具有较大的抗磨损性能和抗点蚀能力     

利用Autolisp开发弧齿锥齿轮设计校核及参数化绘图系统

弧齿锥齿轮广泛应用于大型机械传动装置,传统的人工设计费时费力,且易出错.为提高设计效率,在AutoCAD 2004软件平台上应用Autolisp语言,利用向导技术实现齿轮设计流程,进行强度校核,生成设计结果报表,并实现设计结果的二维参数化绘图.所开发的弧齿锥齿轮参数化设计及绘图系统能够完成弧齿锥齿轮的设计、计算、校核直到参数化绘图的整个过程.该系统减轻了弧齿锥齿轮的计算工作量,使其流程标准化,对其他类似系统的开发具有参考价值.     

高重合度弧齿锥齿轮的三维建模及加工试验

重合度较大时,参与啮合齿的对数增多,齿轮传动就越平稳,每齿承载的力也减小,这对于降低噪声是非常有利的。根据螺旋锥齿轮的非零变位原理,进行负传动设计,改善其啮合性能。在此基础上,借助于局部综合法、TCA技术等仿真方法,通过改变接触路径的倾斜角度,以获得具有较大重合度的弧齿锥齿轮。对新型设计和常规设计两种方案的几何参数和加工参数进行了对比,并创建齿轮副的精确三维模型,基于UG运动仿真功能模拟大小轮接触区状况。铣齿试验表明,接触区良好,易于调整,验证了利用局部综合法与非零变位技术设计的高重合度弧齿锥齿轮的可实施性。     

弹性支承下弧齿锥齿轮切齿参数的多目标优化设计研究

保证弹性支承下弧齿锥齿轮具有良好的接触特性是新型航空发动机动力传输系统设计的关键技术之一。针对某航空发动机转子系统中的弧齿锥齿轮,以齿轮副在刚性支承下的接触区中心点和传动误差值作为预期的目标值,建立了弧齿锥齿轮的多目标优化模型,结合线性加权与轮流坐标搜索法,对弧齿锥齿轮切齿加工参数进行了优化设计,使设计后的齿轮在弹性支承下具有良好的接触特性。实现了对弹性支承下弧齿锥齿轮接触印痕与传动误差的预控。     

基于有限元的非零正传动弧齿锥齿轮的强度分析

在非零变位原理的基础上,对弧齿锥齿轮进行非零正传动设计,能够增大齿轮的强度;基于局部综合法,进行齿轮副的加工参数设计,可以提高齿轮的重合度;结合非零正传动与局部综合法,利用TCA技术对齿面接触区进行预控。通过UG10. 0软件创建齿轮的三维模型与装配图,构造出大小齿轮的单齿模型及分割曲面,并导入ABAQUS6. 13-1软件中,创建3齿对有限元分析模型,并针对单对齿轮副的啮合过程进行强度分析。通过设计举例,将非零正传动设计与常规设计作为对比分析,研究结果表明,非零正传动弧齿锥齿轮的强度高,具有更大的承载能力。     

弧齿锥齿轮的齿面主动设计

齿面印痕和传动误差对齿轮传动的性能起着决定作用,针对齿面印痕和传动误差,提出弧齿锥齿轮点啮合齿面主动设计的方法。该方法突破了传统齿轮设计的局限性,采用“局部共轭原理”和“局部综合法”,并依据弧齿锥齿轮的加工原理,使齿轮设计人员能够按照要求的传动性能来设计齿面的形状,并可在摇台结构的铣齿机进行加工。齿面主动设计能保证齿面在整个啮合过程中满足预先设计的传动误差和齿面接触路径的要求,从而达到对齿面啮合质量的全程控制,它为弧齿锥齿轮副设计提供新的方法和途径,这对于高速和重载齿轮以及有特殊要求的齿轮的设计具有十分重要的意义。     

高强度弧齿锥齿轮的齿形建模及加工试验

非零正变位设计的弧齿锥齿轮具有较高的强度,对该齿轮副法进行大重合度加工参数设计,可弥补正传动设计由于啮合角增大而使得重合度降低的不足。对比了非零正变位设计与常规设计的几何参数与加工参数,并对设计参数进行了TCA分析;基于UG对大轮进行了齿根受力分析。进行了齿轮的铣齿加工与滚动检查实验,结果表明,利用局部综合法与非零变位技术可以设计高强度的弧齿锥齿轮,实际加工的齿轮副啮合状况良好。     

基于UG和ADAMS的双圆弧弧齿锥齿轮建模与动力学仿真

基于双圆弧弧齿锥齿轮的齿面方程,运用UG三维建模软件,实现了双圆弧弧齿锥齿轮的三维参数化建模和主从动齿轮的虚拟装配。将已得到的齿轮数据转换成parasolid格式,导入到ADAMS中,对其动态啮合过程中的主、从动齿轮的角速度和啮合力变化规律作了分析。通过仿真分析,验证了双圆弧弧齿锥齿轮参数化建模的合理性,为改进和优化该种齿轮传动的设计、几何及强度计算提供参考。     

基于SWEEP的球面渐开线弧齿锥齿轮快速建模研究

弧齿锥齿轮的参数化建模对其数字化设计中后续的齿面接触分析(TCA)研究具有重要意义。从精确的球面渐开线弧齿锥齿轮齿形出发,利用球面渐开线原理求解了组成齿廓的各个部分曲线的参数化方程。结合Frenet标架在SWEEP曲面中的独特优势,提出了基于SWEEP的弧齿锥齿轮球面渐开线齿面建模方法。最后创建了由端面齿廓曲线通过SWEEP法形成的模型。通过算例验证:此方法能快速、精确完成弧齿锥齿轮的参数化建模过程,为弧齿锥齿轮的设计提供了新途径。     

基于Patran/Nastran的弧齿锥齿轮模态分析

基于三维造型设计软件Pro/E,构建了弧齿锥齿轮传动系统三维参数化模型,并将其导入有限元软件Patran中,运用Nastran算解器对弧齿锥齿轮进行10阶的模态分析,分别得到弧齿锥齿轮1~10阶的固有频率和与之频率相对应的1~10阶的振型在设计中可以有效的避免弧齿锥齿轮系统发生共振现象。     

基于Auto CAD的弧齿锥齿轮设计系统

介绍了一种基于Auto CAD平台的弧齿锥齿轮设计方法。使用Object ARX 2007、Microsoft Vi-sual Studio 2005对Auto CAD 2007进行二次开发,使设计者可以快速准确地根据设计参数对弧齿锥齿轮的齿形、齿轮结构以及标准机械图幅进行交互性设计。尽可能地减少设计者花费在计算和绘图上的时间。     

考虑可靠度约束的弧齿锥齿轮参数优化

在弧齿锥齿轮传动普通优化的基础上，将锥齿轮的强度应力作为随机变量处理，建立了弧齿锥齿轮传动的优化设计数学模型，并对实例进行了计算。最后将计算结果应用于弧齿锥齿轮传动的设计中，取得了较好的效果，验证了本方法的正确可行性。     

弧齿锥齿轮在少齿差行星传动中的应用分析

首次提出了把弧齿锥齿轮应用到少齿差行星传动中,与传统的弧齿锥齿轮传动相比,弧齿锥齿轮少齿差行星传动具有结构紧凑、体积小、质量轻、效率高、传动比范围大等优点。对弧齿锥齿轮少齿差行星传动的原理和传动比进行了分析,推导出了传动比的计算和传动效率的计算公式。     

弧齿锥齿轮参数化建模方法研究

利用三维设计软件Pro/E对齿高类型为等顶隙收缩齿的格利森弧齿锥齿轮进行参数化建模,实现了三维实体模型的自动建立。通过修改辅助线及添加关系式可得其他齿高类型的弧齿锥齿轮。经过虚拟装配及干涉检验,齿轮副在啮合过程中无干涉现象。基于VB 6.0编写的参数化建模程序,能够通过接口程序Automation Gateway(AGW)驱动Pro/E实现弧齿锥齿轮参数化建模及参数值的记录,为弧齿锥齿轮的设计及加工提供了便利。     

支撑变形下弧齿锥齿轮传动的承载接触有限元分析

转子的变形会对弧齿锥齿轮传动的接触轨迹及传动误差产生影响,从而影响传动的平稳性和可靠性。在传动系统弯扭耦合振动分析的基础上,获得弧齿锥齿轮的支撑变形量,并将其等效为齿轮副的安装错位量。基于加载接触有限元分析原理,利用MATLAB自编有限元程序,给出了考虑支撑变形的弧齿锥齿轮承载接触分析方法。以一对弧齿锥齿轮为对象,研究其在一个啮合周期内小齿轮齿面最大接触应力和齿根最大弯曲应力的变化情况,为高质量弧齿锥齿轮传动提供了一种有效的设计与分析方法。     

托森差速器中弧齿锥齿轮的三维参数化建模

弧齿锥齿轮是托森差速器中的重要传动零件之一,其性能优异,但曲面齿廓形状非常复杂,影响到设计、分析和加工。研究了Pro/E环境下的弧齿锥齿轮的精确三维参数化实体建模的方法和步骤,实现了不同模数、齿数齿轮的快速造型,提高了设计效率,更好地满足后续的啮合动态仿真、有限元分析、机构运动和动力学分析、NC加工等的需要。     

弧齿锥齿轮技术研究的现状和发展趋势

弧齿锥齿轮是一种广泛应用于航空、航天和汽车机械传动系统中的空间传动齿轮,是齿轮传动中最为复杂的一种。它的理论研究、技术创新是一个国家制造业发展水平的重要标志。从弧齿锥齿轮设计与啮合理论、动力学、加工制造技术等方面综述了国内外弧齿锥齿轮技术的研究进展情况,并对今后的研究作了展望。