斜齿非圆齿轮滚齿加工最简数学模型与联动控制结构

为了解决斜齿非圆齿轮的制造难题,探讨斜齿非圆齿轮数控滚齿加工的最简数学模型与机床应该具有的联动结构.介绍了斜齿非圆齿轮齿廓的形成原理,综合运用螺旋齿啮合原理和工具斜齿条法,推导出斜齿非圆齿轮滚齿加工的最简数学模型,它是一个四坐标联动的结构.利用研发出的专用电子齿轮电路模板和脉冲合成电路模板,设计出斜齿非圆齿轮滚齿加工所...     

基于有限元法的斜齿轮齿廓修形技术研究

研究了基于有限元法提取斜齿轮精确齿廓修形量的方法,提出了一种考虑修形齿面变化和齿根变化的齿廓修形新方法。重点介绍了全齿分析模型的建立,修形量的提取方法与二次修正方法。对修形前后斜齿轮齿面接触应力变化、接触区域改变和接触应力分布进行了对比分析研究,证明了这种新的修形方法能够很好的改善斜齿轮的传动性能,消除边缘接触,改善齿面啮合性能。     

用边界元法对斜齿轮进行形状优化

利用边界元法作为分析工具 ,用约束变尺度法作为优化技术 ,以接触应力最小为目标建立数学模型 ,对渐开线斜齿圆柱齿轮进行沿齿宽方向的形状优化 ,获得了齿宽方向接触线的最佳形状。本计算结果和方法对渐开线齿轮传动的齿廓修形可提供一定的理论依据     

斜齿轮三维修形的优化设计

齿向修形和齿廓修形是提高高速重载齿轮传动性能的重要手段。由于斜齿轮传动时齿廓修形和齿向修形的相互干扰作用,传统的齿向修形和齿廓修形的独立设计方法已不能满足斜齿轮的修形要求。作者提出了一种斜齿轮三维修形的优化设计方法,结合了有限元、柔度矩阵和数学规划,达到了均化齿面载荷分布和改善动态性能的综合目标。     

齿廓方向修形的斜齿面齿轮啮合特性研究

主要研究了修形面齿轮副传动的啮合特性.提出了一种沿齿廓方向抛物线修形的面齿轮齿面结构,对传统斜齿面齿轮和修形的斜齿面齿轮副的啮合进行了比较.计算机仿真表明,修形的斜齿面齿轮传动啮合性能明显改善,接触路径沿两齿面齿长方向分布,有效避免了边缘接触;啮合区域对安装误差较为敏感,特别是轴夹角误差的大小,对啮合印痕在齿面上分布的影响尤其明显,容易导致接触区域向面齿轮的大端和小端偏移.     

基于折算齿形法的非封闭型非圆齿轮齿廓绘制

针对非封闭型节曲线非圆齿轮齿廓生成问题,利用齿轮啮合理论和折算齿形法,在CAXA中绘制了节曲线为对数螺旋线的非封闭型非圆齿轮的齿廓,并用其平面图在Pro/E中生成了非圆齿轮的三维模型。根据生成的渐开线型非圆齿轮齿廓,可以分析其相关特征,对设计、研究非封闭型对数螺旋线非圆齿轮提供帮助。     

渐开线斜齿圆柱齿轮齿面接触强度分析

斜齿圆柱齿轮在啮合过程中,其啮合接触线的总长度不是定值,而该值将影响啮合过程中轮齿间的线载荷,因此分析了斜齿轮对在一个啮合周期内的接触线总长度的变化规律。目前将斜齿轮转化为当量直齿轮计算齿轮齿面接触强度,无法反映啮合瞬时齿面接触应力分布情况。将啮合接触线两侧的斜齿轮轮齿对看做曲率半径不断变化的圆锥台体,并结合斜齿轮啮合原理、赫兹弹性接触理论,通过解析法计算轮齿对任意啮合时刻的齿面接触强度,并分析了轮齿对一个啮合周期内齿面接触强度的变化规律。通过有限元分析软件,对解析法的计算结果进行了验证。     

基于斜齿轮的重合度和单位接触线载荷研究

本文针对渐开线齿廓斜齿轮啮合过程中的啮合线长度进行分析与计算,得出斜齿轮的啮合线长度的计算公式,给出了斜齿轮的重合度计算公式;通过对斜齿轮啮合实际过程的分析,分析得到斜齿轮接触线长度与重合度之间的关系,推出了接触线长度的计算;最后在基于实际啮合情况下,展开了对斜齿轮单位接触线载荷的研究。     

含凹节曲线斜齿非圆齿轮参数化建模研究

针对含凹节曲线斜齿非圆齿轮轮齿复杂直接建模困难的情况,推导了齿轮刀展成非圆齿轮的数学模型,并据此用VB语言对SolidWorks二次开发实现了凹节曲线斜齿非圆齿轮的参数化建模。利用此法生成的斜齿非圆齿轮可用于运动仿真、动力学分析、快速成型、辅助教学等方面。     

基于产形齿条端面齿廓的相交轴渐开线变厚斜齿轮建模

根据渐开线齿廓变厚斜齿轮的齿形特征,以斜齿产形齿条为假想加工刀具,建立其端面齿廓参数方程;基于空间啮合原理,推导产形齿条与渐开线齿廓变厚斜齿轮的啮合方程及齿面方程;利用Imageware和UG三维建模软件建立渐开线变厚斜齿轮的实体模型。从产形齿条端面齿廓方程入手推导啮合关系使变厚齿轮的建模思路更为清晰直观,为该类齿形较为特殊的齿轮模型建立提供了新的思路。     

渐开线斜齿圆柱齿轮的三维造型

渐开线斜齿圆柱齿轮的三维造型存在两大难点:端面齿廓的绘制和轮齿的生成。利用渐开线的参数方程式并通过AutoLISP编程绘制出端面齿廓一侧的渐开线;在对轮齿端面齿廓进行几何分析与计算的基础上,确定并绘制出其对称线及齿顶圆弧,并利用该对称线获得轮齿端面齿廓另一侧的渐开线;绘制出齿轮轮齿两端的齿廓曲线及通过齿廓曲线两端点的齿根螺旋线后,用AutoCAD的“边界曲面”命令,构造斜齿圆柱齿轮的轮齿表面模型。     

非圆齿轮副重合度的精确计算方法

本文根据非圆齿轮的加工方法，分析了用渐开线刀具加工非圆齿轮时齿廓曲线法方向的形成特点，进而提出了一种非圆齿轮副重合度的精确计算方法。     

分阶式双渐开线齿轮啮合特性分析

分阶式双渐开线齿轮是一种新型齿轮,故对其传动的重合度、接触线长度等进行了分析研究,给出双渐开线齿轮传动重合度、总接触线长度的精确计算公式,并提出端面重合度与纵向重合度的最佳组合及最差组合条件,其结果对设计、分析渐开线斜齿轮及双渐开线齿轮传动具有重要意义。     

齿轮内啮合传动的重合度及载荷修正系数的计算(Ⅰ)—齿侧间隙的计算

在渐开线齿轮少齿差内啮合传动中，由于受力侧的内、外齿轮齿廓之间的齿侧间隙较小，当齿轮受载后会出现多齿对同时啮合的现象。运用解析的方法推导出理论齿廓之间的最小间隙计算公式以及考虑制造误差以后的齿廓之间的最小间隙计算公式。通过分析对比，发现某些齿对的齿侧间隙值已接近制造公差及齿廓变形的数量级。在啮合区间的左右端部，各对齿廓的齿侧间隙差别较大，但具有小间隙值的齿对数较多；在中部，各对齿廓的齿侧间隙差别较小，但具有小间隙值的齿对数较少。考虑制造误差与不考虑制造误差对齿侧间隙值的影响不大，特别是在啮合区间的中部。     

斜齿特形插齿技术的研究

发展了斜齿特形插齿刀设计制造新方法。利用数值模拟法根据插齿刀齿形计算铲磨砂轮廓形,并能进行逆运算以验证计算结果的正确性。试验证明该方法用于斜齿特形插齿是可行的。     

基于Matlab及UG的偏心共轭非圆齿轮的设计

依据齿条刀具范成法加工非圆齿轮的原理,建立齿条刀具和非圆齿轮节曲线数学模型,模拟齿条刀具加工中齿廓形成过程,在Matlab中计算出包括齿根、齿根过渡曲线、齿顶及渐开线在内的非圆齿轮的全部齿廓点数据.将齿廓数据导入UG,生成齿廓样条曲线,完成非圆齿轮的三维建模.设计结果表明,利用Matlab和UG建立的非圆齿轮的三维模型...     

面向啮合线的齿廓数学模型的建立及算例分析

在研究直齿圆柱齿轮啮合原理的基础上,提出了面向啮合线的齿轮齿廓设计方法。建立了面向给定啮合线的齿轮齿廓的数学模型;并以啮合线为椭圆形状的齿轮齿廓设计为例;验证了设计方法的合理性和正确性,最后计算了利用该方法设计出的齿轮的重合度,并与相同参数的渐开线齿轮进行了比较。研究结果表明:通过给定的啮合线形状设计齿轮齿廓比直接给定齿廓形状更容易控制齿轮的啮合性能。     

内啮合斜齿轮高精度三维有限元自动建模方法

为提高内啮合斜齿轮有限元接触分析的建模速度和模型精度,提出了一种齿轮高精度三维有限元模型的自动建模方法。基于齿轮插刀齿廓方程,利用齿廓法线法,得到包括齿根过渡曲线的内、外斜齿轮端面齿廓,建立了内、外齿轮参数化粗网格有限元模型。开发了表层六面体网格剖分方法,自动识别齿面接触带单元,进行分级剖分细化,保证了有限元模型的建模精度和网格密度。进行了齿面接触分析,得到了内啮合斜齿轮的弯曲应力、接触应力、接触印痕、传动误差、时变啮合刚度和载荷分配率。粗细网格有限元模型计算结果对比分析表明,该方法提高了内啮合斜齿轮有限元建模效率和计算精度,缩短了计算时间,为快速准确的齿轮接触分析奠定了基础。     

一种新的渐开线直齿圆柱齿轮传动理论重合度算法

理论重合度随中心距和啮合角的变化而变化,其经典计算公式没能完全反映该关系.在当今计算机普及的时代,计算公式的精确性要求优先于简单性要求,因此有必要对其进行补正.基于余弦定理,推导了渐开线直齿圆柱齿轮传动时的理论重合度计算公式,并进行了实例计算.该公式表明,对于特定的一对渐开线直齿圆柱齿轮传动,其理论重合度只与啮合角有关.基于该公式,方便地写出了变位齿轮传动、斜齿轮传动的重合度计算公式.斜齿圆柱齿轮各圆柱面上的螺旋角均为齿面发生线与齿轮圆柱面母线的夹角.补正了斜齿圆柱轮传动因逐渐进入和退出啮合而增加在重合度.