单螺杆压缩机星轮齿理论型面的研究

对直线包络啮合副的星轮齿侧理论型面进行了研究,并定义其特征为齿面所有点都有机会与螺杆接触(但不干涉).结果证实直线包络啮合副星轮齿的理论型面由3部分组成,即二次包络面、包络直线和轨迹面,但其形成原理不同.除包络直线位置的接触线外,二次包络面和轨迹面区域均在特定星轮齿转角范围内存在接触线(但两者不同时存在).分析结果为单螺杆压缩机星轮齿型面的设计提供了理论依据.     

多直线包络的单螺杆压缩机啮合副型面设计方法

介绍了多直线包络的单螺杆压缩机螺杆齿面母线和星轮齿型面的设计方法。采用不同方位的多直线进刀或直线刀刃对螺杆转子的同一个齿槽母线面进行重复切削,并合理选择直线进刀或直线刀刃的方位,使不同方位的直线进刀或直线刀刃切削同一螺杆母线面上的不同区域,这些多条直线进刀或直线刀刃处在不同的方位,形成了一个分布在星轮齿面上的特征直线族;合理地确定出表征星轮齿面形状的特征线族的方位,并按这些特征线制作出的星轮齿面上的点能够与单螺杆转子齿槽母线面保持均等机会的接触摩擦,使加工出来的螺杆转子和星轮齿面符合共轭啮合的原理;从而实现磨损小,密封好,加工工艺简单,加工精度高,机床成本低的优良特性。并且预期节能显著,容积效率高,星轮寿命长。     

发动机正时系统RU型和YU型带轮刀具齿廓齿形研究与设计

针对GB/T 10414-2017 《同步带传动汽车同步带轮》标准中没有提供RU型和YU型带轮标准刀具齿形参数的问题,对带轮与刀具齿廓齿形之间共轭谐应关系进行了研究。基于啮合原理,对带轮齿廓的共轭刀具齿面进行包络,利用圆弧曲线对包络曲线离散数据进行数学拟合,确定刀具齿廓数学模型;其次,通过刀具对带轮的二次包络过程发现,加工带轮齿廓齿顶处存在根切。通过带轮根切机理研究,揭示了刀具曲面存在奇异点的原因,提出消除刀具齿廓曲线奇异点的齿廓模型,基于带轮齿廓齿形误差在标准公差范围内,对刀具齿廓参数再设计。     

单螺杆压缩机星轮齿磨损问题的研究

单螺杆压缩机由于其星轮齿的快速磨损，而未能在市场上显示出其应有的优点。星轮齿的磨损问题已成为制约单螺杆压缩机进一步发展的技术瓶颈。结合星轮齿磨损问题的研究历史，本文在对大量失效星轮齿调研分析的基础上，对星轮齿的磨损行为进行了分析，发现加工精度的提高和星轮齿材料的改进无法解决星轮齿磨损的根本问题。星轮齿磨损的必然原因是星轮齿前后侧不平衡的油膜力附加于星轮的正向圆周力。提出需要从两方面着手以提高星轮齿寿命：（1）型线的改进，并结合改种型线啮合副的加工，如多圆柱包络啮合副；（2）是基于油膜作用力的型线参数优化设计，以减小或消除油膜附加力对星轮齿的作用。目前，多圆柱包络啮合副单螺杆压缩机已进入样机试制阶段，有望全面提高星轮齿寿命。     

锥形摆线轮磨削加工方法研究

使锥形摆线轮齿廓曲面沿轴向产生线性变化是锥形摆线轮齿廓面加工的关键技术问题.为了获得较高的齿廓曲面加工精度,提出了在"指锥包络"切削的基础上,采用"圆弧砂轮"磨削的精加工方法.以锥形摆线轮的小端为基准,推导了锥形摆线轮在磨削过程中磨具的运动轨迹,并运用三维软件,对加工过程进行运动仿真,验证磨削加工的可行性.在理论推导和加工仿真的基础上,完成样机的试制.在ZC1066H三坐标测量机上,对采用"圆弧磨具"进行磨削的锥形摆线轮齿廓曲面进行加工精度检测,采用最小二乘法的数据处理方法,对锥形啮合副的齿距偏差、齿廓偏差等保证锥形摆线轮行星传动运动精度和平稳性的重要指标进行评定,测得磨削后的锥形摆线轮齿廓综合总偏差为0.08mm,齿距累积总偏差为0.0938,测量结果表明该磨削加工方法切实可行,且具有较高的精度.     

新型人字齿同步带轮根切与齿廓修形

针对新型人字齿带轮加工中,滚刀齿根和齿侧圆弧刃在带轮上形成的共轭曲面出现折线不光滑问题,利用空间微分几何和啮合理论对滚刀共轭齿廓上折线产生机理进行了研究。通过对滚刀齿廓曲面根切界限曲线特点分析,确定了滚刀曲面消除带轮曲面奇异点的参数约束条件,提出了在滚刀法面齿廓上增加过渡圆弧曲线消除带轮齿廓奇异点的修形方法,建立了具有根切约束条件的滚刀修形齿廓模型。在进行修形后的带轮齿廓与人字齿同步带耦合分析基础上,确定带轮修形滚刀法面齿廓齿形参数。通过计算仿真对比,修形后带轮齿廓槽顶曲线光滑,可以减小啮合过程中的磨损,为提高带轮齿面的光滑度提供了有效的修形方法。     

复杂型面天线罩精密修磨的刀具轨迹研究

天线罩是由硬脆材料制成的大型薄壁复杂回转体 ,对其内廓型面精密修磨难度很大 ,而如何规划刀具轨迹则是实现精密修磨所要解决的关键问题。为此 ,本文根据天线罩内廓型面的特点 ,提出一种应用等残留高度与等参数法相结合的刀具轨迹生成方法———不等距截面环切刀具轨迹规划法。实践证明 ,应用这种刀具轨迹规划方法生成的数控加工程序能实现天线罩内廓型面的高效率、高精度加工     

渐开线螺旋面包络蜗杆分度凸轮机构分度盘上接触线的分布特点

利用微分几何、啮合原理 ,建立了渐开线螺旋面包络蜗杆分度凸轮机构分度盘轮齿的廓面方程 ,推导了接触线方程 ,分析了分度盘轮齿廓面上接触线分布规律与圆柱面及渐开线柱面相比 ,渐开线螺旋面作为分度盘轮齿廓面具有很多优点。     

空间凸轮廓面侧铣加工及最小二乘优化刀位方法

通过对空间凸轮非等价加工方式下理论刀轴轨迹曲面微分几何特性的研究，表明加工空间凸轮工作廓面必然存在法矢异向误差。为寻求加工误差最小的最佳刀轴矢量，提出了数控侧铣加工空间凸轮廓面的方法。根据实际刀轴轨迹面是直纹面的性质，以NURBS直纹面重构理论刀轴轨迹面，采用最小二乘优化方法确定侧铣加工刀位，给出了理论加工误差模型，并通过实例的数值计算和加工实验结果证明了该方法的有效性。     

基于两重包络原理的圆柱凸轮加工刀位控制方法研究

以对心直动圆柱滚子从动件槽形圆柱凸轮为例,应用共轭曲面理论研究基于两重包络原理的加工圆柱凸轮廓面的刀位控制方法,推导出圆柱凸轮实际廓面方程及基于两重包络原理的非等价加工圆柱凸轮廓面的刀具创成廓面方程,并对理论加工误差进行了分析.     

用于磨削面齿轮的蜗杆砂轮修整方法研究

为了实现面齿轮磨齿加工,采用包络原理对面齿轮磨削蜗杆砂轮齿形进行设计,并对蜗杆砂轮的修整方法进行研究.建立了蜗杆砂轮齿面的包络坐标系;给出了蜗杆砂轮产形面方程;推导了蜗杆砂轮齿廓的曲面方程,利用Matlab软件对蜗杆砂轮齿廓进行了仿真,根据面齿轮磨削蜗杆砂轮的齿面生成原理,给出了修整工具的齿廓形状、齿宽限制以及修整工具...     

复杂齿廓齿轮传动接触区的数值分析方法

对复杂齿廓进行离散,采用移动最小二乘法进行插值重构齿面,进而采用数值方法求解传动过程中接触区的形状及其变化.采用减半递推技术进行接触区搜索,计算效率高,收敛快.编写相关程序对非渐开线变厚齿轮和渐开线包络环面蜗杆两种复杂齿廓齿轮传动进行接触区分析,分析结果验证非渐开线变厚齿轮可以实现空间线接触而渐开线包络环面蜗杆传动承载能力强的特点.将分析结果与有限元分析结果和试验进行比较,证明本文方法的精确性和实用性.     

复合铣削轨迹对表面质量的影响

复合铣削一般由多个旋转运动和多个移动复合而成。通过齐次变换矩阵法得到了复合铣削轨迹方程和复合铣削轨迹，探究了复合铣削轨迹对表面质量的影响，结果表明：复合铣削的包络面的表面粗糙度明显低于未包络面，复合铣削的未包络面与普通端铣的表面粗糙度相差不大；进给量对复合铣削的未包络面的表面粗糙度影响不大，而包络面的表面粗糙度随进给量增大而增大；未包络面和包络面的表面粗糙度Ra均随着切削速率比k的增大而减小；复合铣削的残余应力比普通端铣的残余应力小，而复合铣削中的包络面的残余应力比未包络面的小。     

空间共轭啮合副二次包络面三面共点构造法

关于空间共轭啮合副二次包络面的设计问题,尚没有一个完整而普遍的设计方法。基于此,在连续滑动接触和共轭啮合的基础上,提出一种空间共轭啮合副二次包络型面的三面共点构造法,并详细叙述二次包络面族的生成原理和两个辅助平面族的构造方法,给出求解这三类面的交点的图解法和解析法以及三面共点构造法的设计步骤和应用领域。应用三面共点构造法研究单螺杆压缩机啮合副的关键技术时,针对单螺杆压缩机共轭啮合副的热点问题提出五论一没有的观点。同时结合双椭圆产形面二次包络型线单螺杆压缩机的设计实例,得出整体星轮将取代浮动星轮,金属星轮将取代非金属星轮,应用多轴联动机床加工单螺杆啮合副是未来单螺杆压缩机和单螺杆膨胀机啮合副加工和生产的发展方向的结论。     

环面蜗杆螺旋线参数建模与齿面生成

提出了快速构建环面蜗杆3D实体的环面蜗杆螺旋线参数方程及建模,并用此模型完成了直廓和平面包络环面蜗杆以及渐开面包络环面蜗杆的3D实体构建。所生成的齿面能为数控加工提供精确的坐标参数,也为后继的各种复杂的环面蜗杆深入实用性的研究奠定了良好的基础。     

平面2次包络环面蜗轮副三坐标测量的数据处理

在综合分析了几种曲线，曲面测量方法的基础上，实现平面2次包络环面蜗轮副的三坐标测量实践，探讨采用“三点共圆法”进行测量数据的处理的方法，实现对测量数据进行闭戏补偿研究，并对数据处理精度进行了分析，获得平面2次包络环面蜗轮副的啮合面数据矩阵，为平面2次包络环面蜗轮副的重构及误差分析打下基础。     

ENVELOPING THEORY BASED METHOD FOR THE DETERMINATION OF PATH INTERVAL AND TOOL PATH OPTIMIZATION FOR SURFACE MACHINING

０ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＦｒｅｅｆｏｒｍｓｕｒｆａｃｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｅａｔｕｒｅｉｎｍａｎｙｅｎｇｉｎｅｒｉｎｇｐａｒｔｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎｄｅｓｉｒｅｄｓｕｒｆａｃｅｑｕａｌｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｐｒｏ...     

ENVELOPING THEORY BASED METHOD FOR THE DETERMINATION OF PATH INTERVAL AND TOOL PATH OPTIMIZATION FOR SURFACE MACHINING

An enveloping theory based method for the determination of path interval in three-axis NC machining of free form surface is presented, and a practical algorithm and the measures for improving the calculating efficiency of the algorithm are given. Not only the given algorithm can be used for ball end cutter, flat end cutter, torus cutter and drum cutter, but also the proposed method can be extended to arbitrary milling cutters. Thus, the problem how to strictly calculate path interval in the occasion of three-axis NC machining of free form surfaces with non-ball end cutters has been resolved effectively. On this basis, the factors that affect path interval are analyzed, and the methods for optimizing tool path are explored.     

Digitization modeling and CNC machining for enveloping surface parts

Nowadays, the demand for high-quality enveloping surface parts is increasing in machinery, aviation, military, and many other fields. Given the complexity of the surfaces, the enveloping surfaces parts are usually processed by grinding method. This grinding process is low in precision and poor in efficiency for lack of accurate digital CAD model of these parts. In this paper, a new modeling method for the complicated enveloping parts has been developed. The digital CAD model is constructed by using vector representation, transformation matrix, and spatial meshing theory. Next, a better computerized numerical control (CNC) machining code is generated based on the accurate digital CAD model, and a high-quality envelope surface could be machined on the basis of the code in CNC machining center. The normal vector algorithm is adopted to detect and avoid collision and interference during the processing. Finally, the digital CAD models of a planar double-enveloping worm and worm wheel famous at difficulty in modeling and CNC machining have been conducted as an instance. The machining experiment results show that the machining precision of the enveloping surface parts have been increased because the part’s digital CAD model is extraordinarily accurate.     

二次包络蜗轮副润滑油润滑性能的试验研究

通过对二次包络蜗轮副接触形态进行理论分析,对润滑油的选用提出了要求,提出了评价包络蜗轮副润滑油润滑性能的方法,并对几种润滑油在平面二次包络蜗轮副上进行了实机实验,得出了一些有益的结论。