凸轮激波滚动活齿传动内齿轮齿廓修形方法

为了对凸轮激波滚动活齿传动中心内齿轮的齿廓修形进行研究。基于中心内齿轮齿形方程及数控加工提出了4种单参数修形方式,给出了考虑各参数增量的内齿轮通用齿形方程.结合单参数微量调整对齿形几何形状影响趋势的分析以及传动过程中中心内齿轮齿廓的受力特点,提出了顶根复合及转角一顶根复合2种齿形复合修形方法,给出了修形分析示例,通过复合修形可以获得预期的齿形微量修削效果.     

渐开线齿形活齿传动设计的解析法

对渐开线齿形活齿传动的设计问题，提出中心轮可直接选用正移距修正内齿轮，激波凸轮或双相凸轮的齿形廓线可采用多项式－变形渐开线－圆弧构成的复合曲线，采用解析法包括相变换法推导出了与内齿轮相频的激波凸轮或双相凸轮的理论廓线及廓线方程。     

HB型活齿减速器啮合分析

用包络法导出了内齿轮的齿形方程,对压力角、曲率、拐点、顶切进行了详细分析,并给出了计算公式．提出了活齿与内齿轮的接触既有凸凸接触,又有凸凹接触;提出了顶切有利于减速器效率的提高,在保证齿顶强度和最小重合度条件下,允许一定量顶切．     

凸轮激波摆动活齿传动齿形及啮合力分析

为研究凸轮激波摆动活齿传动啮合副受力情况,根据其传动原理得到了中心内齿轮的理论、工作齿形方程.基于弹性小变形及变形协调建立了理想状态下的啮合副受力模型,给出了啮合副作用力的搜索算法,并结合具体实例分析,初步获得了凸轮激波摆动活齿传动的啮合副作用力分布趋势.     

二齿差摆盘式活齿传动的结构与齿形分析

摆盘式活齿传动作为一种轴向活齿传动,具有径向尺寸小的突出特点,但其应用受到自身结构复杂以及载荷与力偶不平衡等因素的限制。本文通过理论计算、建模仿真、作图分析与控制变量等方法,运用Pro/E与MATLAB等软件,对摆盘式活齿传动进行了结构改进与齿形研究。本文在摆盘式活齿传动现有研究成果的基础上,通过理论计算推导出了摆盘式活齿传动的二齿差形式及相应的运动方程与齿形方程,设计出了两相激波器的新结构;对特征零件端齿轮进行了三维建模并对齿面的曲率分布进行了仿真分析,分别研究了曲率沿分度圆柱面的变化情况以及曲率在空间全齿面上的分布情况;通过质点的瞬时圆周运动模型确定了空间全齿面上的齿顶位置,推导出了齿顶处的坐标向量与曲率半径的计算式;研究了平面活齿传动中的顶切现象及原理,由此计算出了二齿差摆盘式活齿传动中顶切的边界条件;用控制变量法分别分析了分度圆半径、传动比、振幅及活齿半径等参数对齿形的影响情况,运用相对偏差的概念在同一坐标系中研究了各参数对齿形的影响程度的大小。研究发现,二齿差摆盘式活齿传动中端齿轮的实际齿顶点位于分度圆柱面的内部而不在柱面上,四个重要参数的变化如分度圆半径减小、传动比增大、振幅增大、活齿半径增大均将导致齿形收窄变尖并引发顶切,其中前两者的变化实质是改变了齿形的周向分布周期,且影响程度较大,是主要影响因素,而后两者的变化实际上改变了齿形的轴向分布范围。     

二齿差摆杆活齿传动的齿形分析与仿真

根据二齿差摆杆活齿传动的结构组成和传动原理,运用啮合原理推导了中心轮的理论齿形和实际齿形方程,并应用MTALAB对中心轮齿廓曲线进行了仿真;研究了传动比、活齿半径、摆杆长度及激波凸轮椭圆曲线等结构参数对中心轮齿形的影响;给出中心轮理论齿廓曲线的曲率及曲率半径计算公式并对其变化规律进行了分析;应用Pro/E软件建立中心轮的实体模型,对齿廓的曲率分布特性进行仿真分析。研究结果对该传动结构的几何设计等具有借鉴意义。     

二齿差推杆活齿传动的齿形分析与几何设计

为了设计二齿差推杆活齿传动装置,推导了啮合副构件的齿形方程,分析了传动比、凸轮理论廓线半轴长度、活齿长度及半径等参数对齿形性质的影响,提出了内齿轮不发生齿形干涉的设计条件;根据传动原理及活齿架的结构分析,给出了活齿架参数的计算公式以及避免构件运动干涉并满足传动连续性的活齿架参数取值条件;归纳了二齿差推杆活齿传动的参数设计步骤并给出了设计示例.结果表明,本文提出的设计步骤可以便捷地完成传动装置的几何设计.     

摆动活齿传动内齿圈齿形求解新方法

把齿轮啮合原理应用于摆动活动齿传动分析，计算出了摆动活齿传动中激波器偏心凸轮与活齿的啮合点的坐标，活齿与内齿圈啮合点的坐标，然后求出活齿传动的啮合曲线，内齿圈的齿形曲线，为内齿圈齿形的求解和加工提供了一种新方法，结果表明，理论齿形与实际齿形相符。     

考虑摩擦的磨损和修形齿轮啮合刚度计算

研究齿面偏差对齿轮啮合刚度的影响,对准确获得齿轮系统动态特性具有重要意义。本文基于改进能量法,提出了一个求解考虑齿面摩擦的直齿轮啮合刚度的完整模型。该模型通过齿廓的参数方程,实现考虑齿轮加工刀具圆角半径和齿面偏差对齿轮单齿啮合刚度的影响;通过齿形误差带来的齿间间隙和轮齿加载变形量的关系,求解出双齿啮合区齿轮副总刚度。分析了磨损齿轮和修形齿轮的啮合刚度、齿间载荷分配系数和传递误差。结果表明：齿面非均匀磨损量会显著降低双齿啮合区刚度并降低重合度,轻载条件下尤为严重;修形齿轮载荷大于修形设计载荷值时,修形效果不明显,而载荷小于修形设计载荷值时,可能出现刚度不足、重合度减小和加载传动误差显著增大等问题。     

复合摆线少齿差行星传动的齿廓几何特性与啮合特性变化规律

针对摆线针轮少齿差行星传动的摆线针轮啮合角大、转臂轴承可靠性低与针齿均布位置精度要求高等问题,作者利用几何可控性较强的复合摆线构建少齿差行星内齿齿廓,提出一种新型高性能复合摆线内齿型少齿差行星齿轮副：基于传统摆线行星传动几何原理,提出复合摆线内齿齿廓曲线的几何设计方法,分析齿形调控参数c₂对复合摆线内齿齿廓曲线几何形状与曲率变化的影响规律;基于齿轮啮合运动学共轭原理,建立复合摆线内齿齿廓方程、齿轮副共轭传动啮合方程、少齿差行星共轭齿廓方程与啮合线方程;利用参量转化法分析复合摆线内齿齿廓的啮合界限特性;根据共轭齿廓出现奇异点的几何原理,推导其不发生根切的判定方程;研究该新型齿轮副的啮合线、重合度、压力角、诱导法曲率与滑动率等啮合特性及其变化规律,提出诱导法曲率与滑动率的啮合区间敏感性分析方法。研究结果表明：复合摆线内齿齿廓存在啮合界限点,啮合界限特性与根切判定方程分别为新型齿轮副内齿齿根过渡曲线设计、共轭齿廓无根切设计提供了有效的理论方法;啮合线与重合度的分析表明该新型齿轮副具有多齿啮合特性;当新型齿轮副的齿数、偏心距、齿高和内齿分布圆半径确定后,c₂是唯一影响压力角、诱导法曲率与滑动率的齿轮参数,行星轮压力角的最小值与平均值随c₂减少而降低,在一个啮合周期内,c₂对诱导法曲率与滑动率的影响存在着不敏感与敏感区间,可忽略c₂对不敏感啮合区间诱导法曲率和滑动率的影响,敏感区间的诱导法曲率平均值、滑动率幅值与平均值均随着c₂减少而降低。相对于同参数的传统摆线行星传动,新型齿轮副在压力角、诱导法曲率与滑动率等啮合特性方面具有传动优势,相应地,反应出其较好的多齿啮合特性、传力特性、润滑与承载特性及抗磨损特性,具有一定的工程应用价值。     

摆动输出活齿凸轮机构的凸轮廓面分析

传统摆动从动件凸轮机构具有体积小、价格低廉、运动特性良好、可产生复杂运动规律等优点,在印刷机械、农业机械、纺织机械、自动化办公设备等方面有着广泛的应用。随着自动化机械不断朝着高速化、精密化、轻量化的方向发展,对传统的摆动从动件凸轮机构提出了更高的要求。传统摆动从动件凸轮机构在实现大摆角范围输出时需要较大结构尺寸,且凸轮与从动件间多为单个高副接触,承载能力较弱,使其应用受到了一定程度的限制。本文以活齿传动和凸轮机构为基础,提出了一种综合两种传动形式优点的摆动输出活齿凸轮机构,具有齿数灵活、摆角范围宽、可按多种既定凸轮曲线规律摆动输出的特点。介绍了摆动输出活齿凸轮机构的结构组成及传动原理,通过引入凸轮曲线运动规律建立了输入-输出凸轮转角关系,推导了输入、输出凸轮的理论廓线方程和实际廓面方程。给出了凸轮理论廓线曲率公式,分析了凸轮理论廓线曲率最值的变化规律以及凸轮实际廓面不发生干涉的条件。由图形结果可以看出,输入、输出凸轮理论廓线曲率最值分别出现在齿顶及齿根处、始末端点处,其最大值曲线随比值e/R变化过程中存在增长拐点、顶点,并且干涉最先发生在理论廓线的最大偏置距的廓面截线上。因此,在凸轮实际廓面参数R、e、r取值过程中,应满足活齿半径r不超过限定值的条件,并尽量保证比值e/R小于曲线增长拐点所对应的比值且远离曲线顶点所对应的比值,以使凸轮廓面不发生干涉,机构能够平稳运转。     

摆动活齿传动弹流润滑的数值计算及分析

应用弹性流体动力润滑理论，建立了摆动活齿传动弹流润滑的基本方程。提出了摆动活齿传动弹流润滑问题的数值求解方法。计算实例表明：摆动活齿传动弹流润滑计算公式和数值计算方法是正确有效的；润滑油膜厚度随载荷增大而减小，随综合曲率半径增大而增大，随卷吸速度增大而增大；活齿与内齿圈啮合副油膜厚度的变化规律是：前半个啮合周期内油膜由厚变薄，后半个啮合周期内油膜由薄变厚，在拐点附近油膜最薄。在拐点附近易产生疲劳点蚀和磨损。弹流润滑研究的结果为摆动活齿传动的摩擦学设计提供了理论依据。     

摆动活齿传动系统的模糊故障树分析

给出了摆动活齿传动系统的功能方框图,建立了摆动活齿传动系统的故障树,以模糊数来表示活齿传动系统故障中各事件发生的概率,提出了活齿传动系统的模糊故障树分析方法,并给出了应用实例。其原理和方法也适用于其它各种活齿传动系统的模糊故障树分析。     

摆动活齿减速器传动系统扭转振动建模

建立了摆动活齿传动系统的扭转振动动力学模型，推导了该扭振系统的动力学控制方程，应用矩阵迭代摄动法，对摆动活齿传动系统的非线性特征谱进行了求解，并给出了特征值谱曲线。     

摆动活齿传动中影响胶合磨损的主要因素

分析了摆动活齿传动中各个几何参数对最大相对速度的影响，给出内齿圈相对速度及曲率的变化规律。计算表明，激波器偏心距和激波器半径对最大相对速度的影响最明显，是影响胶合磨损的主要影响因素；内齿圈凹点的曲率和相对速度较大，是发生胶合磨损主要位置。本文的工作可为摆动活齿减速器的几何参数最优化设计提供理论依据。     

复式滚动活齿传动的效率估算

为估算复式滚动活齿传动的传动效率,对其传动原理、结构特性进行了分析,给出了内齿轮的齿形方程及便于应用的啮合副受力分析算法．分析了滚动活齿的啮合效率,并结合传动结构的运动学特征给出了总传动效率的计算公式．该公式可用于复式滚动活齿传动的效率估算．     

摆动活齿减速器系统有限元模态分析

针对摆动活齿减速器的结构特点，提出了摆动活齿减速器的有限元模型的建模方法。在UG18中建立摆动活齿减速器的三维实体装配模型，将模型输出为Parasolid文件，并读入ANSYS；在划分网格后，在Volume之间的界面上定义接触单元，同时，采用了精度比较高，而且计算规模又可以接受的单元网格划分方法，得到了网格划分图。最后，利用Block Lanczos方法求出了摆动活齿减速器固有频率和振型。模态分系的结果对产品的设计和改进具有一定的指导意义。     

凸轮激波摆动活齿传动啮合效率的研究

根据凸轮激波摆动活齿传动的工作原理,在考虑该传动中的摩擦力和摩擦力矩的情况下,探讨凸轮激波器、活齿柱销、内齿圈对活齿的作用力,并借助变形协调关系对作用在活齿上的各力进行求解。提出凸轮激波摆动活齿传动的瞬时啮合效率和平均啮合效率的计算方法,推导相应的效率计算公式,并给出计算实例,计算结果表明该效率计算方法切实可行。