齿轮轮齿受载变形的激光散斑测量及计算

本文用激光散斑干涉测量了直齿圆柱齿轮轮齿在载荷作用下的挠曲变形引起的载荷点位移,并与现有的计算轮齿变形的有限元法、弹性力学复变函数法和能量法进行了比较,实际测量和理论计算的结果基本上是一致的。本文还对复交函数法和能量法进行了改进,达到了简化计算,提高精度的目的。     

齿轮基节误差及轮齿柔度对计算应力的影响

本文提出用有限单元法结合弹性理论计算轮齿受载变形的方法;研究了轮齿柔度的变化规律及其与基节误差对计算载荷的影响;在齿轮副基节误差概率统计的基础上,利用轮齿的柔度曲线找出了两对齿啮合时的载荷分配规律及各种载荷分配出现的机率;结合实例研究了轮齿载荷及柔度、精度对齿根弯曲应力的影响,并和AGMA及ISO的计算方法作了比较,最后进行了试验验证。     

基于差齿面拓扑的轮齿承载拟赫兹接触分析

基于齿条曲面多项式与齿轮公切共轭产形原理,建立了数值齿面、差齿面ease-off模型;通过ease-off曲面映射,解析了齿面接触路径、传动误差、接触线等轮齿啮合特性信息。利用势能法、变形协调方程与拟赫兹接触分析解决了齿面载荷计算、边缘接触应力求解问题,获得了轮齿啮合刚度、传动误差、齿间载荷分担、载荷分布、接触应力等齿面啮合的时变历程特性。计算结果与第三方软件的计算结果具有较好的一致性。     

具有误差齿轮的弹性啮合特性及修形

本文根据弹性力学的极小势能原理,分析导出简便实用的轮齿弹性变形表达式。在数值求解轮齿弹性变形时,用共轭曲面原理、变换矩阵法求解Hofer30°危险截面,对齿形不作任何简化,大幅度提高了用经典弹性力学方法计算轮齿弹性变形的精度。本文考虑轮齿误差,轮齿弹性变形,轮齿修形之间的协调条件,导出了双齿对啮合时载荷分配率、从动轮滞后角的函数表达式。导出了设定工况下,轮齿修形改善齿轮啮合特性的基本原理。     

橡胶履带轮驱动齿应力建模分析及仿真验证

橡胶履带轮一般依靠橡胶履带的驱动齿和驱动轮的驱动销啮合传递动力,当驱动齿受到过大载荷或载荷冲击时容易受到破坏,因此,针对驱动齿应力分布进行了数学建模和计算分析。首先,根据橡胶履带轮结构参数和传动原理建立驱动齿齿形方程,应用改进Powell算法确定映射参数,结果表明,采用该方法得到的映射齿形映射精度为0. 12%,有效提高了映射精度;然后,基于复变函数法建立了驱动齿应力变形计算数学模型,分析了不同啮合位置下驱动齿应力分布规律;最后,以计算工况为边界条件,利用Abaqus对分析结果进行仿真验证,结果证明,仿真结果与计算数据最大误差约11. 76%,该数学模型能够较好地应用于驱动齿应力分析。该计算仿真结果可为驱动齿的结构内部优化和局部胶料改进提供理论依据。     

用边界元法计算齿轮的变形

本文应用边界元法计算轮齿的变形,整个程序能按使用者的精度要求进行自动划分单元,对受载单元按载荷大小进行单元自动调整,这样能在划分较少单元情况下,得到比较精确的结果。并与威伯和寺内公式计算结果进行比较,说明了边界元法计算结果是可靠的。文中还分析了模数、载荷大小对变形的影响。     

谐波齿轮传动柔轮齿间载荷分布规律的研究与计算

本文对谐波齿轮传动柔轮齿间的载荷分布规律进行了理论分析与实验研究,提出一种新的计算理论与计算方法。用本文提出的方法得到的理论计算结果与实验结果基本吻合。     

轮齿时变啮合弹性变形数值计算方法研究

文中根据轮齿弹性变形的数值积分法,建立了渐开线轮齿变形的计算模型.推导出轮齿部分变形计算公式、基体变形计算公式、局部接触变形计算公式.然后用MATLAB软件编制程序,进行数值计算,计算结果与Oswald的计算结果及有限元结果基本吻合.     

圆柱直齿轮轮齿的变形计算和齿廓修形

在本文中,以赫芝接触压力分布作为轮齿上的分布载荷,提出了圆柱直齿轮轮齿变形计算方法,这一方法是利用二维弹性理论和保角变换函数导出的。利用这一方法,在载荷作用下,以轮齿中出现的真实应力为基础,计算出轮齿的变形,与此同时,也能求得赫芝接触变形。从获得的结果中,由于本方法用来对各种圆柱直齿轮估算各个轮齿变形,实践时有困难。故对轮齿的变形计算导出了一个简化公式。此外,在本文中也讨论了利用轮齿的变形确定齿廓修正量的方法。     

高重合度摆线内齿轮副时变啮合刚度计算与齿间载荷分配研究

高重合度摆线内齿轮副时变啮合刚度计算和齿间载荷分配是其动力学分析和强度设计的基础,由于是多齿啮合,齿间载荷分配非常复杂,属于静不定问题。结合现有文献,考虑了真实的过渡曲线和精确的轮齿建模,采用更为准确的齿面赫兹接触刚度计算方法,基于势能法建立了与摆线齿形相适应的单轮齿对啮合综合刚度模型,针对该齿轮副的传动特点,构建了其变形协调方程,提出了多齿啮合齿间载荷分配模型。为验证所建模型的正确性并提高仿真分析效率,在ABAQUS中利用Python脚本编程进行二次开发,实现了精确化建模、参数化分析和自动化操作,根据齿轮加载接触分析结果和基于有限元法的轮齿对受载啮合刚度计算方法,得到了不同负载转矩作用下单轮齿对、多轮齿对的啮合综合刚度和轮齿啮合力。对比表明,计算结果趋势吻合、数值接近,验证了建模分析的正确性,可为动力学分析和强度计算提供基础。     

基于数值计算的近净成形直齿锥齿轮齿形精度控制方法

针对塑性成形的直齿锥齿轮齿形精度不高、修形考虑不足的问题,提出了一种基于数值计算的近净成形齿形精度控制方法,并详细描述了其工艺流程。以轿车差速器行星锥齿轮为对象进行应用研究,进行了直齿锥齿轮的数字化建模、接触分析、塑性成形工艺有限元仿真和回弹计算。结果显示,在齿高方向上,回弹最小在鼓形处,往齿顶和齿根方向回弹量逐渐增大,接近齿顶处达到最大回弹0.14mm。对模具型腔进行了二次修正的精度控制,使齿形偏离理论修形齿面的值降到-0.025mm以下。研究结果表明,采用该方法能够获得具有较高齿形精度的直齿锥齿轮产品。     

曲线齿锥齿轮三阶接触分析法的原理及传动质量评价

介绍了曲线齿锥齿轮加工调整计算的一种新方法——三阶接触分析法的原理,然后把按这种方法计算得到的齿面接触质量与Gleason公司的TCA法的结果进行对比,阐明了三阶接触分析法的可靠性、实用性以及其他一系列优点。     

Precision compensation method for tooth flank measurement error of hypoid gear

When measuring the tooth flank of hypoid gear, the measurement datum surface (the large end surface of the gear) does not always coincide with the design bases (the theoretical mounting distance), and this non-coincidence error would affect the tooth flank measurement results. Based on the measurement theory of the hypoid gear tooth flank, a precision matching method of the theoretical tooth surface and the measured tooth surface is designed, the objective function of the tooth flank matching method is established, and the search iterative method was used to calculate the compensation value of the measurement error of the tooth flank, when the two gear tooth surface is most accurately matched. As the mounting distance of the hypoid gear changes, two experiments are done to verify the proposed method. The experiment results show that, for different tooth flank of the measured gear, the measuring error of the tooth flank along Z-axis dropped significantly after compensated by this method, more than 80% of the error along Z-axis are compensated. It is obvious that this method could improve the measurement accuracy of the tooth flank form of hypoid gear.     

斜齿轮成形磨削齿向修形齿面模型构造与误差评价

砂轮磨削带齿向修形的斜齿轮时,砂轮与齿轮之间的接触线时刻发生变化,其附加运动会使齿向一面产生“修形扭曲”,为此,提出一种高精度建立齿向修形齿面的方法。根据齿向修形原理,推导出成形磨齿的实际接触线方程;通过改变中心距的值,沿齿向得到多组接触线,使用NURBS曲面拟合,得到齿向修形齿面;对影响齿面精度的主要因素齿廓偏差和螺旋线偏差进行分析并提出误差评价模型。以鼓形修形斜齿轮为例,介绍齿向修形齿面构造全过程。磨齿实验验证了模型的准确性以及齿向修形齿面构造的高精度性。     

Analysis of clamped rectangular orthotropic plates subjected to a uniform lateral load

The increasing use of composite materials for plate-type structures intensified the need for solutions of orthotropic plates. One problem of interest is the clamped rectangular plate with reinforcing fibers parallel to the plate boundaries. There is no exact analytical solution for this problem. The purpose of this paper was to derive a closed-form approximate solution of high accuracy, even for third derivatives (shearing forces). This was achieved by utilizing the extended Kantorovich method. It was found that the convergence of this procedure is very rapid, in that the final form is reached after only four iterations, and that the final form of the generated solution is independent of the initial choice. To establish the accuracy of this solution, it was numerically evaluated for a plate made of Kevlar 49 Epoxy, and the results obtained were compared with the corresponding results by Whitney [Structural Analysis of laminated Anisotropic Plates. Technomic, Lancaster; Pennsylvania (1987)], as well as with the exact solution for a clamped infinite strip. It was found that with increasing plate aspect ratios, the deflections and bending moments generated approached closely those of the infinite strip, but those of Whitney did not.     

谐波齿轮传动的接触状态分析及侧隙计算

针对当前谐波传动接触状态分析中存在的问题及研究现状，本文建立了一种基于有限元进行谐波齿轮传动接触状态分析的新方法，并提出了计算齿间侧隙的新思路。所得结果准确可靠，表明该方法切实可行，对谐波齿轮传动接触状态研究具有指导意义。     

数控齿轮加工机床的在机测量系统

基于齿轮渐开线轮廓面的构型机理和数控齿轮加工机床的运动功能,提出了一种齿轮在机测量方法,并开发了相应的在机测量系统。该方法在不增加额外的测量系统机械机构的情况下,充分利用数控机床自身的高速、高精密和高可靠性的伺服运动实现渐开线齿轮的齿形、齿向及齿距等误差项目的在机测量。在机测量实验表明了该系统的有效性和可行性,是齿轮在机测量中高效率、高精度、低成本的解决方案,构成了数控机床质量保证系统中的一个重要环节。     

保角映射法精确来解渐开线直齿轮轮齿挠度

给出了渐开线齿轮齿廓保角映射函数求解的解析方法。不仅计算方便、映射精度高，而且映射函数形式简单。借助于以上结果，给出了渐开线直齿轮轮齿接触区中点位移的解析表达式。由算例证实了计算结果和实测值之间很好的一致性。     

硬齿面齿轮精加工技术的现状与展望

硬齿面精加工在加工精度和加工效率上取得了一些进步,出现了一些新的工艺方法。本文对国内外硬齿面的滚齿、插齿、剃齿、珩齿以及磨齿的最新工艺方法及装备进行了介绍,尤其是对磨齿加工的成形法和展成法工艺现状进行了详细介绍,指出了硬齿面精加工方法的发展方向。