圆弧蜕变曲线齿廓直齿轮静力学性能研究

介绍了圆弧蜕变曲线的形成原理,通过坐标转换建立了圆弧蜕变齿轮的磨齿模型,在ANSYS中参数化建立了圆弧蜕变齿轮的啮合模型,同时建立了渐开线齿轮的啮合模型,通过对比分析得出了圆弧蜕变齿轮静力学特性得到改善的结论。     

直齿锥齿轮齿廓圆弧修形

以理论渐开线直齿锥齿轮修形减振为目的,用圆弧曲线对直齿锥齿轮进行齿廓修形,以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动为衡量标准,同时确保载荷变化呈平稳过渡。静态计算结果表明,齿廓圆弧修形齿轮具有较好的减振效果。     

基于椭圆齿顶刀具的渐开线齿轮齿根过渡曲线的研究

提出了加工齿轮刀具顶部设计成椭圆弧段,生成的曲线作为渐开线齿轮的齿根过渡曲线,对刀具椭圆方程进行求解,并利用齿廓法线法求解了齿根过渡曲线方程。进行齿轮的齿根过渡曲线干涉分析,通过ANSYS软件对齿轮弯曲强度进行有限元分析,并与基于单圆弧齿顶刀具的渐开线齿轮弯曲强度对比。结果表明:该齿轮不会发生齿根过渡曲线干涉,并且能够得到与基于单圆弧齿顶刀具的渐开线齿轮基本相同的弯曲强度。     

渐开线齿轮滚刀齿顶圆弧的合理设计

本文阐述了滚刀滚齿时齿轮齿根过渡曲线的延长渐开线的等距线与齿轮齿形渐开线的关系。指出通过计算作出图形，可分析出滚刀齿顶圆弧的设计是否合理。说明了在设计滚刀时应尽量增大齿顶圆弧，以减少应力集中，增加齿根强度     

基于AutoCAD的掩膜用微齿轮渐开线齿廓拟合

应用微电子行业的深硅刻蚀技术ICP制备微齿轮过程中,设计微齿轮掩膜板时,为了将AutoCAD等软件设计的微齿轮渐开线轮廓正确导入LinkCAD等光刻掩膜文件格式转换软件中,需将渐开线齿廓非样条化.针对分度圆直径1mm的微齿轮渐开线齿廓按等基圆中心角的方式分别进行8、12、20分段,并分别用直线和圆弧段拟合.实验证明,微齿轮渐开线应用8分段并用圆弧拟合能获得相对光顺和精度最高的拟合曲线,能满足微齿轮齿廓要求.采用的方法为其他类似曲线段的拟合提供了有价值的参考.     

渐开线齿廓的圆弧拟合

在计时仪器中，若采用渐开线齿轮代替仪表圆弧齿轮，虽然可使得刀具加工简单而且品种减少，但齿形的检验校为困难。本文针对这个问题提出用圆弧拟合渐开线齿廓来制作检验用的玻璃样板，并给出了拟合的方法，建立了拟合参数优化的模型。     

点线啮合齿轮的研制

用加工普通渐开线齿轮的方法加工出具有渐开线和圆弧齿轮双重特性的新型齿轮，并从理论上论证了这种线形的曲线方程。     

基于Pro/Engineer的渐开线完整齿廓直齿圆柱齿轮建模

为了使齿轮建模时过渡曲线部分更符合工程实际,在对双圆弧齿条型刀具轮廓曲线方程和齿轮的廓线方程研究的基础上,利用Pro/Engineer软件建立了可变位的渐开线完整齿廓直齿圆柱齿轮的三维参数化模型,并对齿廊曲线连续性进行了分析。该齿轮模型有利于对过渡曲线部分要求较高的齿轮的设计及制造。     

任意转角位置的双渐开线齿轮的齿面数学模型

运用渐开线展开和曲线包络原理,建立了双渐开线齿轮端面齿廓数学模型,用数据验证了模型的准确性。在端面齿廓数学模型基础上建立了任意转角位置的双渐开线齿轮齿面数学模型,使用该模型获得了三种典型刀具齿顶圆弧半径的双渐开线齿轮三维仿真图形,并进行了啮合仿真,从而验证了齿面数学模型的正确性和可行性。该齿面数学模型表述简单,使用时无须坐标变换,能快速、真实地描述双渐开线齿轮任一轮齿在任意转角位置时齿面上的任一点。为双渐开线齿轮三维数字化设计、制造,啮合干涉、运动学和动力学分析提供了简捷的新理论依据。     

圆弧齿廓面齿轮齿面设计

针对渐开线齿轮传动存在的缺点,综合面齿轮传动的各项优点,将圆弧齿廓应用于面齿轮,提出圆弧齿廓面齿轮传动。采用理论分析、数值计算与物理实验相结合的研究方法对圆弧齿廓面齿轮齿面进行设计。基于齿轮啮合原理和微分几何理论,首先对圆弧齿条基本齿形的共轭齿形齿条齿面方程进行建模,然后利用包络成形理论推导出了加工圆弧齿廓面齿轮的刀具齿面方程,进而由刀具与圆弧齿廓面齿轮互为包络成形理论推导出面齿轮的工作齿面及过渡曲面的方程。最后应用MATLAB软件编程求解出齿面点集并导入到CATIA软件中自带宏程序的EXCEL表格中,运行宏程序并生成轮廓曲线,再利用曲面拟合的方法得到圆弧齿廓面齿轮的三维物理齿面。经与切齿包络仿真模型对比,验证了其准确性。     

涡旋压缩机渐开线类型线的双圆弧修正

研究了圆渐开线型线双圆弧修正齿形的生成方法、齿形特点和几何关系,确定了修正齿形的存在条件。根据修正圆弧圆心位置的不同,将双圆弧修正分为Ⅰ、Ⅱ两类,建立了两类修正齿形的通用方程,分析了各齿形参数的变化规律和影响因素,并从曲率半径和啮合转角等方面讨论了双圆弧修正对型线的影响,提出了修正角及修正展角分别为最小时的修正齿形。将研究范围扩展到线段渐开线和正多边形渐开线的修正,创建了任意渐开线类型线的通用双圆弧修正齿形。丰富和完善了双圆弧修正理论,为型线的多对圆弧修正奠定了理论基础。     

基于Pro／E的双圆弧齿轮参数化设计系统的二次开发

使用Pro／Program进行双圆弧齿轮的参数化建模,并运用Pro／E的二次开发工具Pro／Toolkit进行二次开发,开发出参数化模型系统。该方法对其他同类复杂零件的参数化建模具有一定有指导意义。     

拟合公式法圆弧快速逼近渐开线的研究

讨论了直线逼近和圆弧逼近的特点,对渐开线的光滑圆弧逼近数据进行分析,通过对各种误差下的逼近数据比较,应用相似准则,将相关参数拟合成以允差为自变量的函数关系式。该方法使得渐开线的圆弧逼近具有直线逼近的速度和圆弧逼近的优点,避免了烦琐的优化程序设计和长时间运算。程序小,执行迅速,为渐开线的数控编程和CAD系统的图形显示提供了参考。     

渐开线的圆弧快速逼近研究

通过几何分析,推导出光滑相切的等误差圆弧逼近渐开线的三个关键参数的相关公式。只要给出渐开线的函数和拟合允差,就可以快速计算得到三个关键参数,从而快速计算得到符合要求的所有光滑连接圆弧。在MATLAB中编程运行,也可以用其它语言编程,嵌入到相应的CAD系统,完全可以满足CAD系统的速度要求。程序小,执行迅速,为渐开线的数控编程、CAD系统渐开线显示提供了数据。     

罗茨机械增压器渐开线型转子型线的改进研究

针对传统渐开线罗茨转子存在参数干涉和啮合不平稳的问题,采用圆弧和圆弧包络线代替销齿圆弧,对传统渐开线转子型线进行改进设计,提出新型圆弧包络线-渐开线罗茨转子型线。以微分几何和啮合原理为基础,推导了改进转子组成型线的参数方程,构建出三叶和四叶改进转子型线。面积利用系数和啮合特性对比分析表明:改进后的转子型线,在相同结构尺寸下面积利用系数增大、啮合重合度明显提高,以四叶转子为例,面积利用系数增大12.3%、啮合重合度提高30.7%;改进后的转子由齿顶圆弧与齿根圆弧包络线连续的点啮合逐步过渡到渐开线部分啮合,啮合平稳性好。为新型转子的数字化设计及运动分析提供理论依据,同时为罗茨机械增压器的低噪声设计提供参考。     

基于UG的渐开线-圆弧齿轮的数学建模及仿真

从传统的渐开线齿轮出发,讨论其存在的传动问题,从而引出了对齿廓进行修形的渐开线-圆弧齿轮。首先,基于UG/NX参数化地建立齿轮模型,理论上对比分析了渐开线-圆弧齿轮与渐开线—直齿轮的弯曲应力。其次,在UG/NASTRAN环境下进行接触应力的仿真分析,并且将仿真结果与理论计算进行比较,验证仿真的正确性。最后,从理论上说明了渐开线-圆弧齿轮对弯曲疲劳寿命的改善。通过本文的研究,将为渐开线-圆弧齿轮的优化设计及实际加工制造提供理论依据。     

逼近磨齿法

本文创造了一种逼近加工法。金刚笔仅作很简单的运动,就能将砂轮修成各种曲线形状。采用最优化方法,在计算机上逼近工作曲线。当把锥面砂轮磨齿机的金刚笔移位后,只作一个直线运动,就可将砂轮修成双曲线,为磨制修形齿轮提供了一种新方法。在成形磨齿时,金刚笔仅作一个旋转运动即可将砂轮修成扁圆曲线,它与渐开线仅差几微米,从而可代替渐开线。此外,还可采用较小基圆产生的渐开线逼进齿轮渐开线,使修整器结构大为简化,从而创造出两种新的渐开线成形砂轮修整器。为高效、经济的大众化磨齿工艺开辟了新前景。     

基于Pro/E的渐开线变位齿轮参数化建模

为了简化渐开线变位齿轮的建模过程,建立了同一齿或齿槽上的的齿廓方程,利用该方程能够直接绘制齿轮两齿廓线,有效的减少了操作步骤。首先推导出标准外齿轮同一齿槽上的渐开线方程,然后在此基础上推导了正变位外齿轮的齿廓方程,并同理得出内齿轮的齿廓方程。该方程适用于标准齿轮及正负变位齿轮。最后根据所得方程对齿轮进行建模,利用Pro/E的Program功能建立了各参数间的关系式,使建模过程得到了进一步的简化,提高了效率。     

磨前加工内燃机车齿轮用圆弧头滚刀的设计

基于齿轮的齿根倒圆可增大轮齿抗弯强度,应采用圆弧头滚刀加工渐开线齿廓和槽底圆滑过渡曲线。分析了三种类型圆弧滚刀的特点及使用范围,计算并绘制了Ⅱ型圆弧滚刀的刀齿廓形,给出了滚刀齿顶是否切除齿轮有效渐开线齿形的验证方法,计算了滚刀齿顶圆弧头的运动轨迹坐标,最后得出了确定齿槽高度的条件。