CATT齿轮齿面几何运动特性的研究

本文主要分析了ＣＡＴＴ齿轮啮合点的轨迹曲面的形状，以及啮合点的相对运动速度和滑动系数沿齿宽的变化规律，并推导出了滑动系数的计算公式．     

圆弧齿线圆柱齿轮全齿面数学模型及切齿条件分析

以旋转刀盘法双刃铣削圆弧齿线圆柱齿轮为研究对象,推导了含过渡齿面的圆弧齿线圆柱齿轮全齿面方程。在此基础上,提出了一种全齿面参数范围的计算方法,进行了齿面参数范围计算并仿真得到齿轮模型。以能获得完整齿形的最大齿宽为齿宽条件,研究了刀盘半径、压力角、模数等参数对齿宽条件的影响规律。通过分析轮齿各截面齿廓的根切条件,得到了圆弧齿线圆柱齿轮避免出现根切的最小齿数。进行了该齿轮的加工检测试验,测量结果验证了本文方法的正确性。     

圆弧齿线双圆弧齿轮的基本啮合原理

本文研究了圆弧齿线双圆弧齿轮轮齿的形成原理和啮合特点，应用共轭齿面啮合原理和微分几何方法推导出其共轭齿面方程。     

关于CATT齿轮径向变位原理的研究

本文通过对ＣＡＴＴ齿轮径向变位原理的分析，论述了ＣＡＴＴ齿轮在啮合过程中不发生曲率干涉的条件，从而得出了刀盘半径的调整公式。     

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮齿面曲率特性研究

齿轮副共轭齿面间的曲率关系是表征齿轮传动质量好坏的重要参数,对齿面诱导法曲率、接触区形状、接触特性、润滑特性、磨损和齿面压应力都有直接的影响。作者基于变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的齿面方程对其曲率表达式进行推导并研究了其变化规律。首先根据大刀盘加工原理,利用坐标变换得到了变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的齿面方程。基于得到的齿面方程,利用微分几何和空间啮合原理对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的主曲率、高斯曲率、平均曲率和诱导法曲率的数学表达式进行了推导。根据所推导的数学方程利用计算机软件得到变双曲圆弧齿线圆柱齿轮副的齿面数据点,并对该齿轮副的主曲率、高斯曲率、平均曲率和诱导法曲率进行了仿真分析,得到了在啮合过程中齿轮曲率的变化规律。通过仿真结果可知齿轮副的凹、凸齿面在齿线方向的主曲率变化趋势是一致的,但略有差异;在齿廓方向主曲率都在逐渐增大,但增加幅度恰好相反,并且主曲率的变化趋势与齿形的凹凸性是一致的。齿轮副的高斯曲率和平均曲率都很小,在啮合过程中变化幅度很小,没有发生突变,这就证明了该齿轮副的光滑程度很高,齿面连续。诱导法曲率在齿线方向的主值很小,基本接近于0,在齿廓方向的主值为负值,从而证明了该齿轮副在啮合过程中没有干涉现象发生。通过曲率研究证明了该齿轮传动性能很好、传动平稳,同时也为该齿轮后续的研究、开发和设计提供了一定的研究基础。     

双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程的推导

双圆弧弧齿锥齿轮是将点啮合制圆弧齿轮传动形式运用传动形式运用到锥齿轮上的成功例子。本文在对双圆弧弧齿锥齿轮进行啮合分析的基础上，首次推导出双圆弧弧齿轮的齿面方程。     

线接触圆弧齿线圆柱齿轮齿面接触变形对齿根应力的影响

本文在推导了线接触圆弧齿线(CATT)圆柱齿轮齿根应力分布系数ξ的计算式的基础上，分析讨论了轮齿接触变形对齿根应力的影响，得出了在一定条件下，接触变形有利于促使CATT齿轮接近弯曲等强度的结论．     

展成直齿圆柱齿轮过渡圆弧的啮合分析

基于展成直齿圆柱齿轮轮齿侧面的啮合分析,本文系统地导出了用齿条刀具展成直齿圆柱齿轮过渡圆弧的有关重要啮合公式,对进一步研究线接触啮合理论具有重要的指导意义。     

线接触圆弧齿线圆柱齿轮齿面接触变形对齿根应力的影响

本文在推导了线接触圆弧齿线(CATT)圆柱齿轮齿根应力分布系数ξ的计算式的基础上,分析讨论了轮齿接触变形对齿根应力的影响,得出了在一定条件下,接触变形有利于促使CATT齿轮接近弯曲等强度的结论.     

圆弧齿线圆柱齿轮弯曲失效试验研究

本文通过6对齿轮试件的弯曲疲劳运转试验,分析了圆弧齿线圆柱齿轮几种典型的弯曲失效形式,断齿失效机理及不同因素对轮齿弯曲强度的影响,并提出了提高该齿轮承载能力的措施。     

剃齿啮合线与渐开线齿轮齿面直母线垂直关系的解析证明

对普通剃齿时啮合线与齿面直母线的空间垂直关系进行了数学解析证明，以帮助人们对这一关系加深理解，为进一步深入研究剃齿啮合理论打下了基础。     

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮传动几何特性分析

根据变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的加工原理与推导得到的齿面方程,确定方程各相关参数的取值范围。基于得到的齿面方程,依据微分几何,得到变双曲圆弧齿线圆柱齿轮凹、凸面主曲率的计算方法。基于空间啮合原理,计算齿轮副在某一输入角速度下两齿面啮合点处的相对运动速度。根据已得到的齿面曲率、相对运动速度计算方法,推导变双曲圆弧齿线圆柱齿轮副滑动率的计算公式。以某一确定设计参数的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮副作为算例,计算其主曲率、诱导法曲率和滑动率,分析其变化趋势;并计算不同设计参数下的滑动率,分析设计参数对其影响,以此作为分析该齿轮副设计及优化的参考。分析结果表明：对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮来说,模数越大,齿数比越小,齿线半径越大,则滑动率的变化范围越小,齿轮副在运转过程中的磨损更均匀;就磨损而言,大模数、小齿数比、大齿线半径的齿轮具有更好的性能。建立变双曲圆弧齿线圆柱齿轮副滑动率与磨损之间的量化关系,反映出其正相关关系,为齿轮磨损量的计算提供参考。