点蚀对弧齿锥齿轮传动误差影响的研究

点蚀作为弧齿锥齿轮的主要失效方式,研究其对弧齿锥齿轮传动性能的影响对齿轮故障诊断具有重要意义。根据弧齿锥齿轮传动误差的定义,运用Abaqus软件分别分析了不同位置、不同载荷下点蚀对弧齿锥齿轮传动误差的影响。研究发现载荷越大,点蚀对传动误差的影响范围越大,无点蚀齿面和有点蚀齿面的传动误差绝对值增大;当点蚀位置啮合至节平面附近时,传动误差值与理想齿面的传动误差差值达到最大;点蚀位置越靠近小端,其对传动误差的影响越小。     

点蚀对弧齿锥齿轮传动误差影响的研究

点蚀作为弧齿锥齿轮的主要失效方式,研究其对弧齿锥齿轮传动性能的影响对齿轮故障诊断具有重要意义。根据弧齿锥齿轮传动误差的定义,运用Abaqus软件分别分析了不同位置、不同载荷下点蚀对弧齿锥齿轮传动误差的影响。研究发现载荷越大,点蚀对传动误差的影响范围越大,无点蚀齿面和有点蚀齿面的传动误差绝对值增大;当点蚀位置啮合至节平面附近时,传动误差值与理想齿面的传动误差差值达到最大;点蚀位置越靠近小端,其对传动误差的影响越小。     

双圆弧弧齿锥齿轮重合度研究

重合度是影响弧齿锥齿轮传动啮合性能的主要因素。双圆弧弧齿锥齿轮的端面重合度为零,其连续传动由纵向重合度保证。根据弧齿锥齿轮重合度的定义,提出了双圆弧齿廓弧齿锥齿轮重合度的定义,并采用线图法对其啮合过程进行了分析;建立了双圆弧齿廓弧齿锥齿轮重合度、多点啮合系数和多齿对接触系数等计算方法,给出了双圆弧弧齿锥齿轮连续传动的条件。应用提出的方法对试验齿轮的重合度进行了理论计算,计算结果与TCA分析结果相同,验证了所提出方法的正确性。     

展成法大轮准双曲面齿轮点啮合齿面主动设计

为准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计建立通用的技术平台对于方便点啮合齿面主动设计的实际应用和更加深入的锥齿轮技术研究都是一项重要的基础工作.基于三轴联动锥齿轮机床建立准双曲面齿轮展成法大轮齿面的通用数学模型.根据点啮合齿面主动设计的原理和方法,在大轮轴截面内描述空间齿面啮合的接触点迹线,推导得到了展成法大轮点啮合齿面主动设计所需要的具体计算公式.这些公式可用于不同展成型式的展成法大轮点啮合齿面主动设计.最后,给出了一个展成法大轮准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计的算例.     

转速与负载对弧齿锥齿轮啮合冲击的影响

为改善弧齿锥齿轮传动过程的平稳性,明晰转速和负载在传动过程中对啮合冲击的影响规律,建立了弧齿锥齿轮啮合冲击的数学模型,并对从动轮进行了受力分析;以Adams软件为工具,建立了弧齿锥齿轮传动系统的多体动力学模型,分析了不同转速和负载下,传动过程中的啮合力和从动轮角加速度的变化规律。负载一定时,转速的增加会加剧轮齿间的啮合冲击;转速恒定时,适当地增大负载可以降低轮齿间啮合冲击的剧烈程度,提升传动的平稳性。研究结果对弧齿锥齿轮传动系统的减振降噪具有一定的理论意义。     

应知应会问答(五)

廿八、齿轮分哪些种类?齿轮按照传动方式分为:1.平行轴传动齿轮:直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿轮、内齿轮、齿条;2.相交轴传动齿轮:直齿锥齿轮、螺旋齿锥齿轮;3.交错轴传动齿轮:螺旋圆柱齿轮、蜗杆和蜗轮、双曲线锥齿轮。齿轮按照齿形可以分为:渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮、双曲线齿轮。廿九、我国规定的渐开线齿形标准主要的基     

齿距误差对弧齿锥齿轮齿间载荷分配和强度的影响

采用齿轮啮合仿真和承载啮合仿真技术，研究了重合度达到2.0的弧齿锥齿轮的齿距误差对啮合性能的影响，针对航空弧齿锥齿轮允许的齿距误差，研究了误差量值对齿轮实际重合度，传动误差、齿间载荷分配和弯曲强度的影响。结果表明，相对齿距误差将降低齿轮的实际重合度，使单齿承受的载荷量增加，边缘接触加剧，弯曲强度不过，在容许范围内的齿距误差将不会严重影响重合度达到2.0的齿轮传动的性能。     

弧齿锥齿轮传动的模糊可靠性优化设计

工程车辆驱动桥主减速器的功能是降低转速，增大扭矩，以满足车辆工作和行驶的要求，故采用弧齿锥齿轮传动较为合适。弧齿锥齿轮传动的特点是同时啮合的齿数较多，齿间压力分布状况好，啮合平稳，噪声小。由于小齿轮的齿数可以做得很少，因此可在大齿轮的同样外形尺寸下获得较大的传动比。然而，由于弧齿锥齿轮传动设计计算复杂，所受限制条件多，且应力和强度是随机的或是模糊变量，而且驱动桥主减速器又是工程车辆的关键部件，因此对驱动桥主减速器的弧齿锥齿轮传动进行模糊可靠性优化设计具有现实意义。１　模糊可靠性优化设计数学模型的…     

行星齿轮双曲面孔的加工

齿轮传动是机械传动中普遍应用的传动机构,齿轮的制造精度和安装精度直接影响其啮合与使用寿命。在锥齿轮传动中,保证锥顶重合,则锥齿轮的啮合接触区位于齿长齿高中部略偏小端。一对啮合良好的锥齿轮正常情况下的接触区如图1所示。然而由于加工误差和安装误差等各项因素的作用,往往在齿轮啮合中会有异常的接触区。例如,在差速器中有一对半轴齿轮和行星齿轮进行啮合,由于     

接触区偏移对螺旋锥齿轮齿根弯曲强度的影响

采用强度公式分析螺旋锥齿轮齿面接触区偏移对其啮合传动的齿根弯曲强度的影响;研究齿面接触区偏移的螺旋锥齿轮切齿调整参数计算方法;建立螺旋锥齿轮接触区偏移的动态接触有限元模型,利用有限元分析软件Abaqus计算接触区偏移的螺旋锥齿轮动态啮合齿根弯曲应力。计算结果表明为提高螺旋锥齿轮齿根弯曲强度性能,在轻载情况下,正车面接触区位于齿面中部较好;在重载情况下,正车面接触区应适量偏向小端;无论轻载还是重载情况下,倒车面接触区应适量偏向大端。     

含过渡曲面的准双曲面齿轮精确三维几何建模方法

针对用HFT(hypoid gear formate tilt)法加工的准双曲面齿轮,根据齿轮的实际加工过程和啮合原理,通过传统机床各运动部件的齐次坐标变换,推导了齿面方程和过渡曲面方程,得到准双曲面齿轮齿面精确数学模型的解析表达式。另一方面用商用软件CATIA通过虚拟制造方法,模拟齿轮加工过程,得出齿面和过渡齿面的包络曲线族,对包络曲线族进行曲面拟合得到含有过渡曲面的准双曲面齿轮的三维几何模型。比较虚拟加工得到的齿轮三维几何模型和MATLAB中计算出的理论齿面离散点,分析结果表明:笔者给出的建立螺旋锥齿轮精确三维几何模型方法正确有效。     

基于计算机数字控制弧齿锥齿轮加工机床的准双曲面齿轮的制造

基于五轴联动数控铣齿机的概念模型,提出一种新的加工准双曲面齿轮主动设计齿面的切齿原理.推导出相应的切齿啮合方程、工件齿面二阶参数展成控制方程和工件齿深控制方程,并给出机床运动函数、刀盘中心速度以及刀尖半径的具体求解方法.在求解过程中,不涉及刀盘中心加速度以及更高阶运动参数的计算,可简化求解过程.使用该切齿原理进行切齿时,可在有效保证齿深的前提下,在切齿加工过程中实现对沿工件齿面设计接触迹线切矢和切齿接触线切矢两个方向上齿面二阶参数的精确控制.同时,该切齿加工理论还可以推广到其他多种复杂点啮合齿面的加工过程中.     

局部共轭原理及其在弧齿锥齿轮切齿计算中的应用

本文论述研究局部共轭问题的微分邻域方法。应用“密切抛物面”原理得出了调整具有滚切修正机构的弧齿轮铣齿机的全部切齿计算公式。所得出的公式可用于编制加工弧齿锥齿轮的电子计算机程序或人工用计算卡。关于由相对运动参数计算共轭法曲率的公式,目前已有多种类型[2][3][10][11][15]。为了便于工程界应用,本文另用常见的方法对于所采用的Baxter的公式给予了严格的证明,并补充了必须的计算共轭齿面的相对运动速度的普遍公式。     

弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的齿面接触分析计算原理

用电子计算机计算分析弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮齿面的接触传动过程,是近代设计制造这类齿轮的一项先进技术,它可提供选订最佳切齿调整参数和设计参数的决定性判据。M、L、Baxter首次介绍了这种方法,称为“齿面接触分析（TCA）”[2]。本文论证导出“齿面接触分析”各项计算公式的数学过程;阐明各部分计算的共轭啮合原理;写计算齿面接触斑点、V-H调整值和运动图的基本公式。     

准双曲面齿轮的仿真加工新方法

以五轴联动CNC(computer numerical control)弧齿锥齿轮加工机床的概念模型为基础,提出了一种新的准双曲面齿轮齿面的加工仿真方法。在仿真过程中,将齿坯离散为一个同心圆族,把将刀具刃锥面简化为一个锥面。并以求解代表齿坯的同心圆和代表刃锥面的圆锥面的交点数值分析方法为核心算法,构建起了整个仿真系统的框架。解决了基于通用CAD(computer aided design)平台开发的切齿仿真系统无法直接获得齿面上指定点数据的弊端,为复杂齿面的仿真加工技术的发展提供了新的思路。     

弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮齿形误差精密测量

利用数控坐标测量机高精度、高自动化、测量方式与一般机械式量仪不同等的特点,研究开发并完成了在数控坐标测量机上实现弧齿锥齿轮及准双曲面齿轮齿形误差自动精密测量的软件系统,并详细讨论了其测量方法与误差处理方法。实例测试表明其方案是可行的。     

高阶椭圆锥齿轮齿形设计与加工

根据齿轮空间啮合原理,分析了范成法生成高阶椭圆锥齿轮齿廓过程中,范成刀具的空间走刀位置;建立了高阶椭圆锥齿轮齿廓的数学模型,推导出了高阶椭圆锥齿轮的齿面方程,得到了高阶椭圆锥齿轮副的虚拟实体及装配模型;探讨了采用五轴联动数控机床加工高阶椭圆锥齿轮的方法,通过高阶椭圆锥齿轮的加工与啮合试验,对高阶椭圆锥齿轮理论传动比与实际传动比进行了对比分析,验证了范成法生成高阶椭圆锥齿轮齿廓模型的正确性,以及采用五轴数控机床加工高阶椭圆锥齿轮的可行性。     

基于NURBS曲面表示的齿轮齿面光顺

在依据齿面三维离散测量数据所构建的弧齿锥齿轮或准双曲面齿轮齿面NURBS模型的基础上，进一步采用能量法建立了弧齿锥齿轮齿面模型光顺的目标函数，并使用外点惩罚函数法对齿面进行了光顺处理。通过光顺齿轮可以消除部分测量误差的影响，使后续的齿面接触分析过程更加流畅：所给出的计算实例证明了该方法的可行性和有效性。     

弧齿锥齿轮双重螺旋法切齿原理及齿面接触分析研究

弧齿锥齿轮双重螺旋法具有高效、可实现干切削的特点,是Gleason制弧齿锥齿轮的先进加工方法。为揭示双重螺旋法的切齿原理,以大轮成形法加工的弧齿锥齿轮双重螺旋法为研究对象,以啮合原理和微分几何学为基础,根据刀盘、机床、工件之间的运动位置关系,利用矢量法、基于齿面3个参考点建立切齿数学模型,推导机床调整参数的计算过程;然后,以齿槽中点作为参考点,修正弧齿锥齿轮副的齿坯几何参数;另外,以小轮产形面方程代替其共轭齿面方程,提出新的齿面失配设计新方法,与传统方法相比简化计算过程。以一对7×43的准双曲面齿轮副为例进行设计计算和切齿加工,齿面接触分析与滚动检查结果验证所提出的双重螺旋法切齿原理的正确性,并根据该切齿原理开发弧齿锥齿轮双重螺旋法的设计软件,为该方法在国内的推广提供理论基础与技术支撑。