基于CATIA和ADAMS的直齿圆锥齿轮建模与动力学仿真

针对直齿圆锥齿轮实体造型的独特性,运用CATIA三维建模软件,结合直齿圆锥齿轮齿廓球面渐开线方程,建立了直齿锥齿轮基于特征的参数化模型。通过CATIA与ADAMS之间的无缝接口程序SimDesigner,实现了在ADAMS环境中锥齿轮啮合动力学仿真,并对动态啮合过程中输入、输出轴转速及啮合力变化规律进行了研究。通过分析仿真结果,得到了与理论计算相吻合的数据,验证了锥齿轮参数化模型建立的合理性和正确性。     

一种新型非圆锥齿轮副的传动原理及其齿面求解

非圆锥齿轮副是一种典型的用于相交轴或交错轴间运动传递的齿轮机构。根据滚子凸轮副与非圆锥齿轮副的传动原理及特点,提出一种可同时实现相交轴间的旋转运动和输出端轴向移动的新型非圆锥齿轮副——正交复合运动锥齿轮副;运用齿轮啮合原理及共轭曲面理论,建立正交复合运动锥齿副轮传动坐标系,结合标准球面渐开线圆锥齿轮齿面模型,推导该齿轮副共轭齿面方程;分析基于特定节曲线的正交复合运动锥齿轮副位移及传动比影响因子及其变化规律;采用范成加工方法,运用SolidWorks设计软件,获得瞬时接触微平面并完成齿廓设计,实现正交复合运动锥齿轮副的精确齿面、实体模型的建立及运动分析。     

基于激光位移传感器的弧齿锥齿轮精密测量

在分析现有锥齿轮测量技术特点的基础上,提出了一种基于激光位移传感器的弧齿锥齿轮非接触式测量方法与对应的格里森制弧齿圆锥齿轮的齿距偏差、齿形相对偏差算法.介绍了弧齿锥齿轮综合测量装置及其原理.通过对被测齿廓采样数据运用最小二乘法原理以及坐标转换知识,建立弧齿锥齿轮的齿面及齿廓理想模型;通过对平滑曲线与采集点的对比分析,得...     

N叶非圆锥齿轮的加工仿真研究

针对N叶非圆锥齿轮节曲线会产生不连续等问题,提出了一种新的非圆锥齿轮节曲线的设计方法,该方法有效简化了非圆锥齿轮的设计。推导了非圆锥齿轮的节锥与球面的交线方程,以该交线作为非圆锥齿轮的节曲线,以球面渐开线锥齿轮为非圆锥齿轮的产形刀具,建立了刀具的节面与非圆锥齿轮节面的数学模型,提出了非圆锥齿轮齿廓的加工仿真算法;该算法通过仿真锥齿轮刀具在非圆锥齿轮节面上的包络运动,实现了对非圆锥齿轮齿廓的加工。研究结果表明,通过对Pascal曲线锥齿轮节曲线的设计,验证了该设计方法具有广泛的适用范围;同时,该算法对于提高非圆锥齿轮齿廓的加工效率也具有实际意义,可以很好地用于齿廓产形中。     

弧齿锥齿轮齿面发生线切齿法探讨

根据圆弧齿锥齿轮具有球面渐开线齿形的齿面,可以由与齿轮基圆锥相切平面上的圆弧线在基圆锥上纯滚动生成这一原理,探讨研究弧齿锥齿轮齿面新的精密切削加工方法.若以该圆弧发生线作为刀刃,可以切削出无理论误差的球面渐开线齿形的锥齿轮齿面.从理论上和试验上探讨和研究这种"齿面发生线切齿法"实现弧齿锥齿轮齿面切削加工的方法及其推广应用的可行性.论述了切削方法的理论原理,设计了加工机床、刀具,进行了初步切齿试验.理论和试验证明了"齿面发生线切齿法"的正确性.这一理论和方法具有齿形无理论误差、齿轮可以互换、接触区调整简单等显著特点,并且具有切齿效率高、机床结构简单、成本低等突出优点,是目前其他方法所无法比拟的,具有很好的可行性.这一原理和方法为弧齿锥齿轮的切削加工开创了一条全新的途径.     

差速器齿轮参数化建模与齿根应力比较分析

根据圆锥齿轮的成型原理,以建立的数学模型为基础,实现了对直齿锥齿轮的参数化建模。利用柔度矩阵法,完成了对直齿锥齿轮沿接触线载荷分布情况的讨论分析,并以普通直齿锥齿轮与差速器齿轮进行了分别分析比较。利用有限元法得到的载荷分布结果,对两种锥齿轮进行实际加载分析,结果表明,通过对齿轮结构型式的改变,差速器齿轮沿接触线的载荷分布更趋于均匀,并且齿根应力得到了一定程度的改善,这为进一步通过改变差速器齿轮结构来提高齿轮强度提供了一定的参考。     

基于激光位移传感器的锥齿轮齿距偏差及齿圈跳动测量

针对目前圆锥齿轮精密测量装置缺乏,测量过程繁琐等问题,研发了一种新的基于激光位移传感器的锥齿轮综合测量装置。介绍了测量装置的构成与测量原理,通过对被测齿廓采样数据的坐标转化,建立圆锥齿廓在平面坐标系中的数学模型,通过坐标法计算齿距和建立模拟球心,得到齿距偏差和齿圈径向跳动偏差。该方法能够有效简化锥齿轮的测量过程并提高测量效率与精度,该测量方法与过程也适用于其他圆柱齿轮的精密测量。     

圆锥齿轮小端弦齿厚计算

生产圆锥齿轮时,通常取大端参数为标准值,而实际中又需要小端参数来测量和控制,又难于查找公式。为此,我们以锥齿轮啮合原理为基础,推导了锥齿轮小端测量参数的计算公式(以正交直齿圆锥齿轮为例):     

正交非零变位直齿锥齿轮传动的设计研究

揭示出正交非零变位齿锥齿轮的变位原理，引证出正交非零变位直齿锥齿轮锥距增量与当量齿轮轮心分离模量的线性关系 ，推导出分度圆锥角的计算公式，分析在特定的设计条件下正交非为位锥齿轮传动优于等移距变位锥齿轮传动，推荐2种成熟的齿型制式和1种方法选择变位系数。     

螺旋非圆锥齿轮齿面设计及运动仿真研究

应用微分几何的曲线曲面论定理,基于课题组已成功研发的直齿非圆锥齿轮的三维齿廓,对螺旋非圆锥齿轮齿面节线的构建原理进行了研究。基于映射法构建了螺旋非圆锥齿轮齿面节线的数学模型,依据密切面的思想及算法,完成了螺旋非圆锥小齿轮实体模型的构建。应用包络原理,完成了螺旋非圆锥大齿轮实体模型的构建。运动学仿真结果验证了算法及模型的正确性。研究成果为变传动比限滑差速器非圆锥齿轮设计及其啮合理论的完善及创新提供了理论和技术支撑。     

基于UG的直齿锥齿轮的精确建模

以啮合原理为基础,研究了直齿圆锥齿轮的数字化建模方法,提出一种直齿锥齿轮三维参数化通用设计方法--扫描成型法.利用UG软件的相关功能,生成直齿圆锥齿轮的的球面渐开线,并沿分度圆锥母线扫描获得齿廓曲面片体;通过对片体进行缝合操作生成单个轮齿实体,然后通过布尔运算获得完整的直齿圆锥齿轮,从而实现对直齿圆锥齿轮的三维精确造型.     

基于UG的直齿锥齿轮的精确建模

以啮合原理为基础,研究了直齿圆锥齿轮的数字化建模方法,提出一种直齿锥齿轮三维参数化通用设计方法——扫描成型法。利用UG软件的相关功能,生成直齿圆锥齿轮的的球面渐开线,并沿分度圆锥母线扫描获得齿廓曲面片体;通过对片体进行缝合操作生成单个轮齿实体,然后通过布尔运算获得完整的直齿圆锥齿轮,从而实现对直齿圆锥齿轮的三维精确造型。     

弧齿锥齿轮齿面偏差的测量

提出了在齿轮测量中心上对弧齿锥齿轮齿面偏差进行测量的方法。依据切齿加工过程,建立齿面模型并规划齿面测量网格区域,计算得到被测点的理论坐标及法线方向;在国产齿轮测量中心上对真实齿面测量后,利用曲面匹配及相关补偿理论,得到实际齿面在法线方向的真实偏差;验证了测量方法的可行性和正确性,为弧齿锥齿轮的数字化闭环制造技术奠定基础。     

最佳当量齿数研究

应用最佳逼近理论，在当量齿轮齿廓曲面的两主曲率与对应齿轮的两主曲率分别分别相等或最接近的条件下，导出当量齿数，根据微分几何，这样得到的当量齿轮的齿廓与对应齿轮的齿廓最接近，相应的当量齿数称为最佳当量齿数，渐开线斜齿圆柱齿轮和直齿圆锥齿轮的最佳当量齿数分别为zv=z/cos^3βb,zv=z/cosδa.     

基于UG的锥齿轮参数化精确建模的探讨

以啮合原理为基础,研究了直齿锥齿轮参数化建模方法,提出了一种直齿锥齿轮三维参数化精确建模方法.利用UG软件的相关功能,生成直齿圆锥齿轮的的球面渐开线,并扫掠获得齿廓曲面片体,通过对片体进行缝合操作生成单个轮槽实体,然后通过布尔运算获得完整的直齿圆锥齿轮,从而实现对直齿圆锥齿轮的三维参数化精确建模.通过表连式工具建立齿轮中各变量与模数、齿数等基本参数的关系,可实现不同模数、齿数等齿轮的快速建模,提高了设计效率.     

新型高阶非圆锥齿轮的设计及其节面修形方法研究

将帕斯卡曲线和阿基米德螺线应用到非圆锥齿轮的设计中,推导了该新型非圆锥齿轮节面的数学模型。针对非圆锥齿轮设计过程中可能存在的节面尖点问题,将产形刀具的部分节面作为非圆锥齿轮节面尖点处的节面,依据产形刀具节面与高阶非圆锥齿轮节面之间的运动关系,建立了新型非圆锥齿轮的节面修形模型,开发了非圆锥齿轮的齿廓产形算法。并采用该方法对实例中的高阶阿基米德螺线锥齿轮和二次曲线锥齿轮的节面尖点进行了修正。     

锥齿轮轮冠距实用测量法

轮冠距H是指锥齿轮轴向基准至轮冠（齿轮的轴向剖面内顶锥与背锥的交点即理论外径尖点）之间的距离。该尺寸是锥齿轮齿坯公差的重要项目之一，也是测量齿厚时控制圆锥齿轮副啮合侧隙的一个间接测量基准。在轮冠距H合格的情况下，以理论外径人作为测量基准控制齿顶高知及弦齿厚S才有意义，因为此时整个节雄相对于轴向基准面的尺寸才能得到保证，圆锥齿轮副啮合时必要的侧隙也才能得到控制。通常轮冠距只规定单向负公差，其目的也是更好的保证制齿后的啮合侧隙。鉴于此，国标GBll365－89（锥齿轮和准双曲面锥齿轮精度》附录B中推荐了轮冠距…     

机床零件的袖珍计算机计算程序(九)

直齿圆锥齿轮几何计算程序 1.概述 本程序是直齿圆锥齿轮几何计算程序。适用于a=20°的正交及非正交直齿圆锥齿轮。 程序所算项目及公式按《机床设计手册》2册表5.5-14 2.变量表(表1-14)3.直齿圆锥齿轮几何计算框图(图1-14)4.直齿圆锥齿轮几何计算原程序 普通弧齿锥齿轮几何计算程序 1.概述 本程序是普通弧齿锥齿轮几何计算程序。适用于a=20°非正交普通弧齿锥齿轮及正交普通弧齿锥齿轮即Σ=90°。本程序所用公式接《机床设计手册》二册上表5.5-19。 2.变量表(表1—15) 所有的变量均与直齿圆锥齿轮几何计算程序中所列变量相同,就增加表1两项…     

锥齿轮准球面渐开线齿廓设计及齿形精度分析

分析了锥齿轮的理论齿廓,提出了准球面渐开线的概念。应用准球面渐开线进行锥齿轮齿廓的设计,直接在锥面上形成准球面渐开线齿廓,进而使锥齿轮齿廓接近于理论上的球面渐开线。与此同时,从分度圆锥上齿厚精度和任意圆锥上齿厚精度两方面,对所设计的锥齿轮准球面渐开线齿廓进行了齿形精度分析。     

连轧机主减速锥齿轮副失效分析

针对连轧机主传动弧齿锥齿轮与圆柱斜齿轮组合减速机第一级锥齿轮副系失效,对其进行转矩测试和振动信号测试,以及部分零件的有限元分析,结合组合减速机第一级弧齿锥齿轮剥离断裂的实例阐述其失效的原因及采取对策。