法向圆弧锥齿轮数控加工研究

研究了法向圆弧锥齿轮的数控加工原理与技术,设计了成形铣刀,给出了刀具与工件的接触条件以及刀具与工件之间的相对运动。斜航式法向圆弧锥齿轮数控加工实验表明,该锥齿轮数控加工原理正确,工艺简单,且加工精度较高。     

安装误差对双圆弧弧齿锥齿轮章动传动齿面接触特性的影响

双圆弧弧齿锥齿轮章动传动的齿面接触特性对安装误差极为敏感.为揭示安装误差对齿面接触特性的影响规律,开展了含安装误差的双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触分析.推导出章动式双圆弧孤齿锥齿轮齿面方程;借助齿面接触分析(TCA)获得齿轮副的齿面接触迹线和几何传动误差;通过算例分析了内、外锥齿轮锥点误差及齿轮副轴线交角误差对双圆弧弧齿锥齿轮副齿面接触特性的影响规律.研究表明,随着各项安装误差的增大,齿轮副接触迹线沿齿高方向的偏移量增大;凸、凹齿面接触迹线沿齿高方向的偏移量对安装误差变化的敏感程度不同;正的安装误差比负的安装误差对齿轮副传动误差影响更大.为获得理想的啮合性能,应合理控制章动式双圆弧弧齿锥齿轮副的安装误差.     

斜航式法向圆弧锥齿轮几何参数优化设计

提出了斜航式法向圆弧锥齿轮传动原理 ,其廓面由两节锥面上满足共轭关系的两条斜航曲线及其法向圆弧齿形构成。给出了几何参数的优化设计方法 ,实验验证了传动原理的正确性和设计的合理性     

基于有限元法的双圆弧弧齿锥齿轮章动传动接触特性分析

接触特性是表征齿轮传动性能的重要指标。为明晰双圆弧弧齿锥齿轮章动传动的接触特性,利用有限元法对其进行加载接触分析。首先,基于啮合原理推导双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程并生成齿轮副的三维模型;其次,利用Ansys Workbench建立齿轮副有限元模型,分析了双圆弧锥齿轮副的齿面啮合状态;最后,分析负载与安装误差对齿轮副传动性能的影响规律。结果表明：双圆弧弧齿锥齿轮存在分别位于凹、凸齿面上的双点接触状态,且锥齿轮靠近小端部位为应力危险点;增大负载有利于提高齿轮啮合的重合度,降低齿间载荷分配系数,一定程度上可提高齿轮传动的平稳性;安装误差对齿轮副齿面接触状态有较大影响,负向偏置误差与正向章动角误差不利于齿轮承载与传动稳定,在实际应用中应合理调控。     

斜航式法向圆弧螺旋锥齿轮的参数化有限元建模

给出了斜航式法向圆弧螺旋锥齿轮的参数化建模方法。推导了在CAD/CAE软件中建立齿轮齿面的方程,解决了建模过程中由于齿面复杂而引起的技术难点。利用ANSYS软件的APDL语言生成齿轮轮廓的主要关键点,结合实体造型功能建立生成齿轮模型的宏文件,完成参数化程序建立。最后,给出了一对齿轮的实体模型以及基于实体模型建立的有限元模型。     

基于VERICUT的双圆弧齿廓弧齿锥齿轮成形磨削仿真

通过VERICUT加工仿真验证了数控成形磨削法加工双圆弧齿廓弧齿锥齿轮的可行性。研究了数控成形法加工锥齿轮的刀具轨迹和圆弧齿廓弧齿锥齿轮的齿面方程,通过砂轮磨削面和齿面的接触条件式求出成形砂轮轴向截形;然后,提出数控成形磨齿机联动轴数的选取准则,并在VERICUT中建立机床、成形砂轮和毛坯的模型;最后,对双圆弧齿廓弧齿锥齿轮进行加工仿真,证明了数控成形磨削法可用于加工该类齿轮,为数控成形磨削法在锥齿轮上的应用提供了技术支持。     

MATLAB环境下的对数螺旋锥齿轮啮合接触分析

根据齿轮啮合原理,通过一种求解齿面瞬时接触区域的数值算法,推导出对数螺旋锥齿轮的齿面接触区域方程,再结合对数螺旋锥齿轮的三维模型,利用MATLAB软件对其进行仿真分析,得到了对数螺旋锥齿轮啮合接触区的变化规律,实现了接触区域的可视化仿真。最后,以一对对数螺旋锥齿轮样轮的齿面接触试验为例,将试验结果与仿真分析结果进行对比,验证了接触区域仿真结果的正确性,为后续对数螺旋锥齿轮齿面进行TCA分析奠定了理论基础。     

直齿锥齿轮齿向修形研究

针对直齿锥齿轮啮合过程中的冲击和载荷集中现象,提出直齿锥齿轮齿向等距修形的方法;基于齿轮几何学理论,从啮合点位置以及转角变化两个方面分析了直齿锥齿轮齿向等距修形对锥齿轮副啮合运动的影响;采用三维模型显式动态分析的方法,对修形锥齿轮副进行有限元仿真分析,该方法克服了二维接触和静态分析精度低,连续性差的缺点,为三维齿轮动力学接触分析提供了新的参考。     

循环冲击激励下某发动机附件传动系统的振动特性研究

考虑到某涡桨发动机中附件传动系统动力学建模困难的问题,本文基于子结构总体耦合矩阵法,将同轴多转子耦合系统和斜交弧齿锥齿轮耦合多转子子系统的动力学模型加以综合和扩展,建立了主转子与附件传动系统耦合系统的动力学模型,并推导了动力学方程,使用变阶次Adams-Bashforth-MoutlonPECE算法对动力学方程进行求解,获得不同循环冲击载荷谱下,系统的动态响应,研究了该型航空发动机主转子与附件耦合系统的振动特性。结果表明:该下斜附件传动系统由于第三级齿轮副传递扭矩较大,同时斜齿轮副相较于弧齿锥齿轮副运转平稳性差,故两种交变载荷下各级齿轮副的最大法向相对位移、最大动载系数均值及最大法向振动加速度均方根均发生在斜传下斜齿轮副上;各级齿轮副沿法线方向的振动均为周期振动,且一个负载周期中同时包含有多个啮合周期。     

基于最小二乘法的Bertrand齿廓面测量点回归

基于最小二乘法并结合微分几何理论，针对斜航式法向圆弧锥齿轮的特点，提出了一种适合Bertrand齿廓面检测时测量点的回归法。导出了被测齿廓与设计齿廓的联系，建立了Bertrand齿廓面的回归处理模型。仿真结果表明，该模型具有理论的正确性与实际可行性。