两种标准直齿圆柱齿轮传动设计方法的比较

列举了两种齿轮传动设计方法,一种是先按齿面接触疲劳强度设计,再校核齿根弯曲疲劳强度的方法;一种是分别按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度进行计算的方法.并对两种设计方法所得齿轮的几何尺寸进行了比较.     

内齿轮剃齿刀齿向最小修形量的计算

本文采用单自由度线接触的方法和共轭曲面的运动学原理建立了计算内齿轮剃齿刀齿向最小修形量的数学模型,并进行了实例计算。由计算结果分析可知:内齿轮剃齿刀的齿向曲线已经不是螺旋线了,而是一个中凸的空间曲线,即是说,刀齿在齿长方向是变齿厚的。因此,内齿轮剃齿刀的齿面已不是螺旋面了。但由计算的结果可知:理论的内齿轮剃齿刀的齿向曲线与标准的螺旋线的偏离是很小的。因此,内齿轮剃齿刀的齿向曲线完全可以由标准的渐开螺旋面修磨而得到,从而为内齿轮剃齿刀的设计与制造提供了理论依据。     

P80高级塑料模具钢热处理生产工艺的试验研究

对比研究淬火回火工艺及正火回火工艺对P80沉淀硬化塑料模具试验钢组织及硬度的影响。结果表明:20 mm方块试样淬火后得到马氏体组织,正火后得到马氏体与少量贝氏体组织;随着回火温度的提高,硬度先升高后降低,500℃回火时硬度最高,但淬火回火试样的最高硬度(45 HRC)高于正火回火试样(42 HRC);100 mm方块试样在淬火加500℃回火后主要是板条回火马氏体组织,硬度范围为42~45 HRC,平均硬度为44 HRC;正火加500℃回火后主要是板条贝氏体组织,硬度范围为39~43 HRC,平均硬度为41 HRC。实际生产中采用热轧控冷加回火工艺生产P80的厚钢板能够满足用户的硬度要求。     

激光淬火齿轮与渗碳淬火齿轮的接触疲劳强度对比实验研究

在40CrNiMoA钢激光相变硬化基础工艺研究的基础上,通过采用齿轮激光热处理关键技术,获得了沿齿廓均匀分布的理想硬化层.40CrNiMoA钢激光淬火齿轮和20Cr2Ni4A钢渗碳淬火齿轮接触疲劳强度试验表明:激光淬火齿轮的接触疲劳极限应力均高于渗碳淬火齿轮,且接触疲劳寿命离散度小,所以激光淬火齿轮可以代替渗碳淬火齿轮.     

低合金耐磨钢的组织与性能

低成本、高性能耐磨钢的需求增长及其开发都在进行中．本研究根据对耐磨钢性能的要求,试制了三种不同合金化方式的低合金耐磨钢,利用金相显微镜、透射电子显微镜、洛氏硬度计、万能材料试验机、夏氏冲击试验机和磨粒磨损实验机研究了其组织和性能,讨论了它们问的关系．结果表明：0．25C钢经不同工艺热处理后均获得了马氏体组织,并发生不同程度的自回火现象,硬度均大于45HRC,屈服强度大于1000MPa,抗拉强度大于1500MPa,并具有一定的塑性和韧性;在860℃淬火或920℃淬火并250℃回火后,实验钢的硬度、强度、塑性和韧性有最佳的配合,耐磨性最佳;V微合金化对钢的组织和性能没有明显影响．0．33C钢860℃或920℃奥氏体化后以等于或大于2．0％／s的冷速连续冷却或风冷至室温,回火或不回火即可得到由贝氏体与马氏体组成的混合组织,硬度超过50HRC,屈服强度大于900MPa,抗拉强度大于1500MPa,有一定的塑性和韧性,耐磨性良好,与商用淬火一回火耐磨钢类似;但由于具有高的加工硬化能力和良好的冲击韧性,在冲击条件下的耐磨性会优于商用钢．不同工艺热处理后的试验钢的磨损率随砂纸粒度和载荷增大而增大,载荷的影响较大,而磨粒的影响较小．     

对角修形斜齿轮径向剃齿设计

为减小齿轮振动与噪音,设计对角修形斜齿轮齿面,根据啮合原理推导其径向剃齿刀齿面;根据齿条展成渐开线齿面原理,结合Y7432平面砂轮磨齿机,建立有齿向平移运动的平面砂轮磨齿CNC模型;建立基于CNC机床各轴及砂轮轴向廓形敏感性分析的齿面修正模型,各轴运动用6阶多项式表示,分析0阶及1阶系数变化对齿面误差的影响;通过判断砂轮与剃齿刀齿面的接触状态,确定磨削齿面的误差,以误差平方和最小为目标函数,采用粒子群优化算法,得到机床各轴运动及砂轮轴向廓形参数.结果表明:该算法计算结果稳定,降低了磨削误差;对角修形斜齿轮的径向剃齿刀拓扑修形曲面基本为齿向反鼓形与对角修形曲面叠加;沿齿向方向的压力角、展成运动角、螺旋角参数微调可分别实现一定的对角修形加工;砂轮增加齿向运动构成3轴联动,减小了砂轮半径,可用于磨削大螺旋角、大齿宽对角修形斜齿轮.     

高阶传动误差函数的面齿轮传动设计新方法

为了提高面齿轮传动的动态性能和降低啮合对安装误差的敏感性,提出具有高阶传动误差函数的面齿轮齿面设计方法,描述了齿轮传动反映输出和输入角度关系的四阶传动误差函数的数学模型,考虑刀具齿轮与圆柱齿轮齿数差,推导了面齿轮数控加工过程中具有四阶传动误差函数的齿面方程．利用盘形砂轮对渐开线圆柱齿轮齿向修形,发展圆柱齿轮齿向修形的鼓形齿面．建立面齿轮副轮齿接触分析条件,对具有四阶传动误差函数的面齿轮和齿向鼓形的渐开线圆柱齿轮的啮合进行了计算机仿真和啮合分析．研究结果表明,设计传动误差幅值为10″,在对准安装和轴夹角误差为0．02。的条件下,齿轮副输出的高阶传动误差幅值为0″,其他形位参数与预置的参数完全一致;齿面接触区域对安装误差不敏感,接触迹线始终稳定在齿轮半径的172mm附近。     

面齿轮磨削温度建模仿真与分析

根据椭圆接触理论,得出碟形砂轮磨削面齿轮时的基本磨削参数,并建立了有限元模型,采用矩形分布热源对面齿轮磨削热进行模拟,得出其磨削温度场。由该模拟结果得出碟形砂轮磨削时的温度变化规律为:沿齿长方向近心端和沿齿高方向相对接近齿根区域时,面齿轮的磨削温度逐渐升高。同时,利用红外测温仪对实际机齿轮磨削温度进行测量,将所得结果与有限元分析结果进行对比,发现各磨削点的误差分析结果均在5%~20%,并且温度越高,误差越小,从而验证了椭圆接触理论在面齿轮磨削热研究中的可行性。     

直齿轮啮合疲劳强度的有限元仿真与失效分析

齿轮啮合疲劳强度的理论计算和虚拟仿真均与实际啮合情况存在偏差,两者的精度值得讨论.首先在UG环境下建立标准渐开线直齿轮模型,再运用UG有限元工具对轮齿进行了齿根弯曲疲劳强度与齿面接触疲劳强度的力学仿真,最后对虚拟仿真与理论算法的结果进行了比较分析.结果表明:齿根弯曲应力和齿面接触应力分布图符合理论推断,但理论计算忽略了轮齿受到的径向压应力,有限元仿真的边界载荷条件更为真实,但结果应当引入载荷因数K.本文在同一软件环境中实现了齿轮的CAD与CAE,为齿轮的建模、仿真提供了设计参考与误差分析的思路,有助于提高齿轮设计的效率和质量.     

仿生表面形态对齿轮弯曲疲劳性能的影响

以工程仿生学为基础,利用试验优化设计方法设计试验方案,采用激光图形雕刻加工实现齿根处的仿生表面形态,研究仿生表面形态齿轮和普通齿轮的弯曲疲劳性能。试验结果表明,与普通齿轮相比较,具有仿生表面形态的齿轮试件的弯曲疲劳寿命提高了1.06～1.42倍,仿生表面形态改善了齿轮的抗疲劳性能。     

基于啮合效率下斜齿圆柱齿轮设计参数的选择

斜齿轮因具有传动平稳和承载能力高等优点而被广泛用于高速、重载传动中。目前对于斜齿轮的设计多以满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力为准则,未考虑设计参数对啮合效率的影响,易造成能源浪费和经济损失。在影响齿轮啮合效率的因素中,滑动摩擦功率损失占主要地位。因此,本文从计算斜齿轮滑动摩擦功率损失入手,通过计算啮合点处的滑动摩擦功率损失并沿啮合线积分,得到斜齿轮啮合效率的表达式,从中揭示出设计参数对啮合效率的影响规律,进而提出在满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力的前提下斜齿轮设计参数的选择原则。     

用插齿刀加工的少齿差内啮合变位系数的确定

变位系数的确定是少齿差内啮合传动设计的关键．在对少齿差内啮合传动分析的基础上,介绍了少齿差内啮合传动的两个主要限制条件;推导出内齿轮插齿、外齿轮滚齿加工的满足给定的重合度和齿廓不重迭干涉系数要求的少齿差内啮合变位系数的牛顿迭代公式;用实例验证了选代公式的正确性,并且同内、外齿轮均滚齿加工的计算情况进行了比较．迭代公式的结果保证了标准顶隙,而且得出的啮合角比较小．     

冠型气压砂轮的接触应力分析

为解决半球型气压砂轮光整加工过程中接触应力分布不均匀问题,设计一种新型的冠型气压砂轮,对气压砂轮动态接触过程中柔性变形进行分析,建立砂轮旋转变化下的应力应变关系式;对冠型与半球型气压砂轮的接触应力进行仿真对比分析,研究压缩量对不同尺寸结构冠型气压砂轮应力分布的影响,仿真结果表明:冠型气压砂轮与工件接触区域应力分布近似呈圆形,且数值均匀呈高斯型分布,有效克服了半球型气压砂轮接触中心区域应力缺陷的现象.激光强化Cr12模具的光整加工试验结果表明:D=40、80和120 mm的冠型气压砂轮,最佳压缩量分别为3、4和5 mm,平均表面粗糙度分别能达到150~160、60~65和30~33 nm.冠型气压砂轮有效地提高了光整效率与面形精度,可以针对不同加工对象,优选最佳光整工具.     

Relationship of microstructure transformation and hardening behavior of type 17-4 PH stainless steel

The relationship between the microstructure transformation of type 17-4 PH stainless steel and the aging hardening behavior was investigated. The results showed that, when 17-4 PH stainless steel aging at 595℃, the bulk hardness of samples attains its peak value （42.5 HRC） for about 20 min, and then decreases at all time. TEM revealed the microstructure corresponding with peak hardness is that the fine spheroid-shape copper with the fcc crystal structure and the fiber-shape secondary carbide M23C6 precipitated from the lath martensite matrix. Both precipitations of copper and M23C6 are the reasons for strengthening of the alloy at this temperature. With the extension of holding time at this temperature, the copper and secondary carbide grow and lose the coherent relationship with the matrix, so the bulk hardness of samples decreases.     

摆线针轮行星传动轮齿啮合力分析的新方法

提出了一种分析摆线针轮行星传动中针齿与摆线轮齿间啮合力的新方法。该法综合考虑了摆线轮齿形修正,轮齿弯曲与接变形因素的影响,较之现有的一些方法,本文方法简单可靠、使于应用。     

解决剃齿中凹问题新途径的初步探讨：滚刀偏心成棱法

本文简述了当前解决剃齿中凹措施中的一些较棘手的问题;提出了用普通滚刀偏心安装;采用特殊的对刀方法,使齿面中部成大棱;采用普通剃齿刀,使剃后齿面减少中凹量的新途径。该方法在实验室和工厂均已取得较好的效果,但还有许多问题需要继续探讨。     

少齿差减速机内啮合齿轮的有限元分析

为避免因轮齿折断、齿面损伤等因素引发的生产事故,有必要对齿轮接触状态的强度性能进行分析.利用Pro/E强大的参数化设计功能,对少齿差减速机内啮合齿轮进行精确的参数化建模.通过Pro/E与AN-SYS Workbench之间的无缝连接,将模型导入ANSYS Workbench中,利用有限元法对齿轮接触进行应力分析,为少齿差减速机的设计提供可靠的分析数据.     

Design of Plunge Shaving Cutters for Finishing internal Gears

ＤｅｓｉｇｎｏｆＰｌｕｎｇｅＳｈａｖｉｎｇＣｕｔｔｅｒｓｆｏｒＦｉｎｉｓｈｉｎｇ　ｉｎｔｅｒｎａｌＧｅａｒｓＬＩＵＬｉｐｉｎｇ；ＬＩＨｕａｍｉｎ；ＳＵＮＪｉａｎｈｕａ（刘俐平，李华敏，孙建华）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ...     

剃齿加工齿形误差的研究

剃齿是齿轮高效的精加工方法,但剃齿加工中存在的齿形误差一直是研究的热点问题.通过分析剃齿加工过程的动力学特性,阐述了剃齿加工齿形误差产生和传递的成因,提出了剃齿加工的齿形精度是受剃齿啮合时的接触点数、剃前齿形误差传递、剃前齿形误差复映等多种因素所影响的,探讨分析了消除和减少齿形误差的工艺方法,对进一步分析剃齿齿形误差、剃齿刀修形和研究分析剃齿工艺、提高齿轮加工质量具有一定的指导作用.