弧齿锥齿轮安装位置的计算机模拟

经啮合原理分析而得到的弧齿锥齿轮的齿面网格坐标是相对于齿轮坐标系而言的 ,不可避免地存在计算误差。而一对弧齿锥齿轮在安装完成之后 ,要求两个齿面的基点在空间重合 ,该点的齿面幺法矢共线。本文对此进行了分析模拟。     

圆弧齿廓谐波齿轮齿廓设计和啮合侧隙优化

以圆弧齿廓谐波齿轮为研究对象,建立柔轮节曲线上任意点的切向方程和法向方程,并将柔轮节曲线上各点的切向位移与法向位移拟合,计算出装入椭圆凸轮波发生器时的柔轮齿廓曲线。根据柔轮坐标系到刚轮坐标系的变换矩阵及所求出的柔轮齿廓曲线,得到刚轮齿廓上离散点的坐标,从而拟合出与柔轮齿廓共轭的刚轮齿廓。建立了柔轮和刚轮间的侧隙模型,并以啮合侧隙为目标函数,选取柔轮齿面与刚轮齿面接触点的压力角、柔轮齿廓的全齿高、柔轮轮齿的法向转角及柔轮齿面接触线的弧长增量,这4个变量作为侧隙优化的设计变量,使侧隙量在满足约束方程的条件下最小。针对椭圆波发生器的谐波齿轮,通过其圆弧齿廓设计和啮合侧隙优化的实例,验证了理论模型的正确性。     

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.     

小模数弧齿锥齿轮的三维建模与应用分析

针对小模数弧齿锥齿轮,提出了一种新的加工组合:小轮采用传统的双面法铣齿加工,设计大轮齿面加工参数,控制大轮的两齿面分别与小轮齿面相配。根据以上加工方法,设计小模数弧齿锥齿轮良好啮合的齿面加工参数,并创建齿轮副的精确三维模型。在UG软件环境下,可以完成齿轮副的虚拟装配、干涉检查。设计的小模数弧齿锥齿轮的齿面可以保证齿面的良好啮合,完成的三维模型可以应用于小模数弧齿锥齿轮的模具成型加工。     

人字齿面齿轮传动及其几何啮合特性

基于人字齿轮传动的特点和面齿轮传动的原理,提出了面齿轮人字齿的构建方法,为了使得不同旋向的轮齿均获得局部接触特性,采用了齿向俢形以实现接触路径的偏移;为在最大限度上利用面齿轮人字齿的齿宽,提出了面齿轮无退刀槽人字齿的加工方法,设计了其使用的刀具;阐述了面齿轮人字齿的加工原理,建立了坐标系,并推导了面齿轮人字齿面的数学模型和齿面几何啮合性能仿真模型;最后给出了面齿轮人字齿面的计算结果,并绘制了虚拟样机,并完成了齿面接触分析。结果表明:人字齿面齿轮圆柱齿轮的啮合具有理想的啮合性能,可以满足啮合传动的需要。     

真实齿面的描述和相啮合齿面各点间隙的计算

本文提出一种在轮齿两侧面生成对应网络的新方法,利用网络曲线和齿厚的变化描述齿面形状。在齿面上活动标架里,计算出齿轮处于不同啮合位置时,相啮合齿面各点的间隙,可以校核在接触点之外,两齿面是否相交干涉。由于以齿面网络结点坐标的数组描述齿面,这种方法可用来研究有误差或产生变形的真实齿面的形状,进行齿面接触分析。     

多齿差摆线齿轮泵设计计算探讨

针对多齿差摆线泵设计中参数计算和选择中存在的问题,认为啮合界限点并不直接影响圆弧齿轮齿根圆半径和摆线轮齿顶圆半径的取值;重合度的计算应以圆弧齿轮和摆线轮的齿顶圆半径作为计算的依据,圆弧齿轮的齿根圆上的齿廓不一定进入啮合;摆线轮齿顶圆半径可以大于交叉点,这时有可能产生齿廓干涉,必须进行检验。以奇异点作为摆线齿顶圆的界限点不能保证齿廓不产生齿廓干涉。     

直齿锥齿轮有限元映射网格自动生成与应力分析

直齿锥齿轮齿面的加工误差或者微米级的齿面的设计修形量就能改变了直齿锥齿轮的齿面啮合性能。因此,建立精确的齿轮有限元模型是准确分析齿面啮合性能的关键。进行研究了精确的直齿锥齿轮有限元映射网格的建立方法。通过建立齿面刨齿展成加工法的数学模型,精确计算齿面点坐标构造节点。在旋转投影面划分网格,并将其映射到齿面上构建六面体八节点单元,这种直齿锥齿轮轮齿有限元模型可通用于有限元分析软件。将建立的有限元模型信息导入到ANSYS中进行齿面应力分析,计算得到的齿根弯曲应力与经验公式对比,结果基本一致。     

弧齿锥齿轮变性全展成切齿调整计算新方法

本文提出的弧齿锥齿轮变性全展成切齿调整计算新方法(简称SGM-D法),以齿面接触区中心为展成小轮的切齿调整计算参考点,消除了美国Gleason公司SGM法切齿计算参考点不与接触区中心重合的原理误差,可以缩短切齿调整时间和提高齿轮啮合质量,有较大的实用价值。对于相交轴齿轮传动,已不可能像HGM-D法那样,在与齿面接触区中心相对应的啮合点M,形成一对分度锥面。笔者在理论上进行了新的探索,在过M点两齿面的法线与两轮相对转动轴的交点A,形成一对特殊的相交轴准双曲面齿轮,利用等距共轭曲面原理,使切齿调整计算大为简化。     

人字齿同步带完全啮合区理论建模与啮合干涉影响研究

同步带的齿面磨损是主要失效形式之一,同步带与带轮齿面啮合干涉状态影响同步带齿面磨损。本研究以人字齿同步带完全啮合区为研究对象,采用空间微分几何和齿轮啮合原理,对完全啮合区同步带与带轮进行数学建模。研究节距差和螺旋角对完全啮合区啮合干涉影响,推导不同位置处的啮合干涉量表达式,建立啮合区三维干涉形貌模型,得到不同干涉量对啮合干涉形貌的影响以及螺旋角与干涉量之间的关系。研究表明:干涉量大小是影响啮合传动噪声和振动产生重要因素,完全啮合区干涉量的大小与带与带轮的齿形有关,且随螺旋角增大,干涉量变小,磨损变小,为人字齿同步带减振降噪设计和齿形修形设计提供依据。     

非均匀C-C细分曲面的曲率分析

分析了非均匀C-C细分的特点,为细分网格上正则部分的曲率计算给出了两种方法:基于网格顶点的曲率计算和基于网格面的曲率计算。这两种方法都能精确计算出网格的正则点在极限位置的曲率。对于以面为基础的方法,还能精确计算出网格的正则面在极限曲面上对应区域的任意参数位置的曲率。这两种曲率计算的方法也能够精确计算出网格正则部分的其它几何属性,如法矢量、主方向、主曲率等。对于奇异点附近区域的曲率,本文给出的算例用局部逐层细分的方式进行逼近。细分曲面任意位置的几何属性都可能需要计算时,本文的方法可以作为解析法的补充。     

基于诱导法曲率的齿轮成形磨削干涉分析

如何避免和降低干涉是提高齿轮成形磨削效率和精度的关键技术之一。基于微分几何理论和空间啮合原理,利用无瞬心包络法精确求解磨削一个齿槽的完整砂轮廓形;在对曲面啮合诱导法曲率理论研究基础上,通过计算砂轮曲面和齿轮螺旋面间接触线上任意点诱导发曲率值检验磨削干涉与否,并总结了诱导法曲率随安装参数变化规律和接触线附近干涉区域形成特点,为齿轮成形磨削提出一种如何验证、降低及避免干涉的方法;基于Matlab编写计算程序,以磨削无干涉为限制条件获得砂轮安装角和砂轮半径的取值范围。通过实例计算验证了不合理调整砂轮安装角或砂轮修形将导致磨削干涉,为实际磨削提供了安装参数的合理选取范围,具有实际指导意义。     

考虑边缘接触直齿面齿轮传动轮齿接触分析

主要分析了直齿面齿轮传动在考虑边缘接触条件下的啮合.从理论上推导了求解边缘接触的数学模型及边缘接触点满足的约束条件,利用相邻接触点主曲率方向相似的方法确定了当发生边缘接触时在接触曲面上的主曲率方向.结果显示,边缘接触更容易在刚进入啮合时产生,并且在边缘接触点处几何传动误差不再为O.     

Automatic Method for Synchronizing Workpiece Frames in Twin-robot Nondestructive Testing System

The workpiece frames relative to each robot base frame should be known in advance for the proper operation of twin-robot nondestructive testing system. However, when two robots are separated from the w...     

网络法求解相啮合齿面接触迹线的研究

通过研究本文提出了一种以网络结点为基础,在齿面上的活动标架里,计算出齿轮处于不同啮合位置时的接触点,以求得接触迹线的新方法,同时可校核在接触点之外,两齿面是否相交干涉。由于以齿面网络结点的离散数据描述齿面,这种方法可用来研究有误差或产生变形的真实齿面的形状和接触迹线,以便进行齿面的接触分析。     

一种面齿轮传动时变啮合刚度数值计算方法

准确计算时变啮合刚度是齿轮动力学研究的基础。提出了一种面齿轮传动时变啮合刚度数值计算新方法。以直齿圆柱齿轮为例,建立合理的有限元模型,得到直齿圆柱齿轮的时变啮合刚度曲线,并将其与ISO6336方法计算结果进行对比,验证了该啮合刚度计算方法的正确性及有限元模型的精确性。应用该数值计算方法,研究面齿轮传动时变啮合刚度变化规律,得到了精确的面齿轮传动时变啮合刚度曲线。研究结果为面齿轮传动的动力学分析及设计提供参考。     

Measuring-sequence planning by the nearest neighbour method and the refinement method

This paper focuses on the measurement, using a coordinate measuring machine (CMM), of the shape of a workpiece made up of geometric elements. It explores how a CMM can complete the whole measuring process with an optimised measuring sequence to reduce measuring time, after a CAD/CAM software system has planned the number and positions of the measurement points. In this paper, the nearest neighbour method and the refinement method are proposed to plan the measuring sequence. The nearest neighbour method uses individual element faces as the subject of planning. It takes the position closest to the starting point as the initial measuring face, and then gradually completes the sequence of all points. It arranges the sequence of measurement points on the initial measurement face by means of the nearest neighbour method as described in the aforementioned algorithm. It calculates the distance between the final point on the initial measurement face and all of the unmeasured points on the other faces. The point with the shortest distance between the final point on the initial measurement face and all of the unmeasured points on the other faces is selected as the next measurement point and the measurement face of this selected point is considered as the next initial measurement face. It determines whether all of the faces and measurement points are completely planned. The refinement method does not distinguish among element faces, but treats all planning points as the goal. The method is often used to handle the measurement-sequence problem where a large area and a large number of points are involved. The CAD/CAM software and power of calculation and analytical capability of the system can quickly obtain a suitable measuring sequence.     

在齿轮机构工作动画中准确控制啮合运动的方法

采用3DS MAX软件的表达式控制器，可在齿轮机构工作动画中通过定义特殊变量获取主动齿轮绕坐标轴的准确旋转值，并利用该变量与齿轮机构的传动比生成从动齿轮的对应旋转值，使主、从动齿轮的旋转角度符合正确啮合运动的规律，从而实现精确控制齿轮机构的啮合运动。该方法操作简单、控制准确，可明显提高齿轮机构啮合运动场景动画的演示效果。     

基于CFD方法的高线速度齿轮最优喷嘴布置角度设计

齿轮喷油润滑系统润滑效率与喷嘴布置角度、喷油速度等参数有关,但目前的喷嘴布置角度多数采用经验设计,缺乏精确性且时间成本高。针对高线速度齿轮的喷油润滑问题,基于CFD（计算流体力学）方法建立高线速度直齿轮的喷油润滑流体计算模型,对喷油润滑中齿轮旋转产生的气流干涉问题进行分析;通过流场流线图确定最优喷嘴角度:绕入啮合区气流与齿面首个接触点向小齿轮的偏转角度,并研究齿轮传动比和转速等参数对喷嘴角度布置的影响。结果表明：齿轮旋转产生的气流干涉会形成进入啮合区的气流,沿该气流方向布置喷嘴角度相比传统布置方式润滑效率提升了24.4%,齿轮周围气流流动状况和最优喷嘴角度只与齿轮几何结构有关,与工况参数设置无关。