弹性点接触失配啮合性能和齿面接触迹预控

本文根据空间啮合原理、利用弹性力学理论、计及齿面接触变形，首次把Ｂａｘｔｅｒ方法推广应用到点啮合的领域，并着重论述了弹性点接触的失配啮合性能和齿面接触迹预控，为收缩齿制曲线齿锥齿轮副预控齿面啮合质量提供了新的途径和方法．     

任意指定计算点的弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮的切齿计算原理

本文提出了变性展成法的任意指定计算点切齿计算原理;用此理论可以精确地计算出弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的切齿机床调整参数。     

弧齿锥齿轮数控展成加工的位置分析与实践

基于弧齿锥齿轮的数控加工原理,根据产形轮和工件锥齿轮之间的展成运动关系,建立了弧齿锥齿轮齿而的数控展成加工数学模型,完成机床参数的调整,并根据啮合方程式求解出展成大小齿轮时刀具的起始位置和终止位置.基于Pro/E用曲面重建的方法得到三维螺旋齿面,建立了试验用的弧齿锥齿轮的三维实体模型.对所提出的方法应用于实例,表明这种方法的有效性.     

考虑轴变形影响的零度弧齿锥齿轮传动误差计算研究

传动误差是评判弧齿锥齿轮啮合性能的重要指标之一,直接反映弧齿锥齿轮的传动啮合特性,其与轴系结构密切相关.本文主要研究轴系结构与传动误差之间的正向设计计算方法,提出一种基于通用软件工具平台的考虑轴变形影响的弧齿锥齿轮传动误差数值计算方法,并与国际先进弧齿锥齿轮设计软件(KIMoS软件)进行对比,验证本文计算方法.针对两种轴系结构设计方案,应用本文方法分析轴变形对航空发动机弧齿锥齿轮传动误差的影响.分析计算结果表明:支撑形式对齿面接触力的大小影响甚微,但支撑形式与轴的变形对传动误差的影响较大.通过改变轴系的支撑结构可以获得良好的弧齿锥齿轮传动误差曲线.本文工作可为研究轴系结构与零度弧齿锥齿轮传动误差关系提供参考.     

刀倾全展成准双曲面齿轮的切齿设计

为提高准双曲面齿轮的啮合性能,对刀倾全展成(HGT)准双曲面齿轮进行切齿设计研究.以局部综合法(Local Synthesis)为基础,并依据格里森准双曲面齿轮的加工原理,得到满足一定啮合性能的加工参数,并采用该参数对齿轮副进行轮齿接触分析(TCA).从齿面印痕和传动误差曲线可以看出,齿轮副重合度大,传动平稳,可通过调整局部控制参数来改变齿轮的啮合性能,验证了切齿设计的正确性.该方法可通过对设计参考点及其领域内的啮合条件进行预控,达到对齿面啮合质量的控制.     

Influence of cutter diameter on meshing performance in spiral bevel gears

Playing a critical role in transmitting movement and power, the meshing performance of spiral bevel gears has a significant effect on products' operational performance. To evaluate the meshing performance, the accurate three-dimensional(3D) spiral bevel gear models are established through the Pro/E and MATLAB softwares, and the finite element analysis(FEA) methods are applied to the theoretical investigation of the influence of cutter diameter on meshing performance in spiral bevel gears. The results obtained show that the cutter diameter has a significant influence on spiral bevel gears' meshing performance, such as the contact area, contact pressure, bending stress, torsional stiffness and transmission error.     

基于齿面发生线的弧齿锥齿轮切齿运动分析

为了展成切削出无理论误差的球面渐开线齿形的弧齿锥齿轮齿面,采用以齿面理论发生线作为刀刃的切削方法.分析了此方法所需要的运动及运动的实现方法.结果表明:采用此种方法切齿时,机床运动与结构简单,刀具简单,仅需1次工件装卡即可完成弧齿锥齿轮凸面、凹面的粗加工和精加工;大齿轮和小齿轮、左旋齿轮和右旋齿轮均可以用同一机床、同一刀盘完成切削,且容易调整齿面接触区.     

摆线齿锥齿轮重合度的近似计算

齿轮副的啮合特性是由其齿面的几何形状决定的,通过对摆线齿锥齿轮的啮合理论分析,得出一对摆线齿锥齿轮传动时的啮合转角与其参数之间的关系式,并进一步推导出利用啮合转角和产形轮齿数来近似计算重合度的公式;所导出的公式形式简单,对摆线齿锥齿轮的设计、加工具有一定的实用意义。     

斜齿轮高阶传动误差设计与分析

为了改善斜齿轮副啮合传动性能,提出了应用四阶传动误差函数曲线,采用数控加工展成斜齿轮.利用抛物线齿廓的产形齿条与圆柱齿轮啮合推导小轮齿面方程.采用假想小轮的方法推导了四阶齿线修形大轮齿面数学模型.根据两齿面在啮合中连续相切条件,建立了含有误差的轮齿接触分析模型(TCA).仿真结果表明:该设计降低了接触印痕对安装误差的敏感性,相邻两个啮合周期的啮合转换点处,传动误差曲线的切线夹角接近180°,降低振动及冲击.     

摆线齿锥齿轮重合度的近似计算

齿轮副的啮合特性是由其齿面的几何形状决定的，通过对摆线齿锥齿轮的啮合理论分析，得出一对摆线齿锥齿轮传动时的啮合转角与其参数之问的关系式，并进一步推导出利用啮合转角和产形轮齿数来近似计算重合度的公式，所导出的公式形式简单．对摆线齿锥齿轮的设计、加工具有一定的实用意义。     

球面渐开线齿形弧齿锥齿轮精密切齿方法

为了对具有球面渐开线齿形的收缩齿制弧齿锥齿轮实现精密切削,在切削形成齿轮齿面时,使工件的基圆锥与假想球面大圆平面做纯滚动运动,并以位于大圆平面上的圆弧曲线为刀刃.圆弧刀刃绕自身回转,基锥、大圆平面和刀刃三者按定比传动关系的回转运动在形成齿面所需要的运动关系的同时,形成切削齿面所需要的切削速度,使刀刃尾端沿齿根切出,避免干涉.设计了球面渐开线齿形弧齿锥齿轮切削试验的装置和刀具,验证了切削方法的正确性、有效性和可行性.结果表明:用合适的圆弧刀刃可以1次切削成形整个齿面,可以实现正确退刀,大、小齿轮及凸、凹齿面可以在一台机床上完成切削加工,且无需更换刀具,所加工的齿轮可以互换并实现定比传动.     

基于加工方法和啮合理论的螺旋锥齿轮精确实体造型

提出了基于加工方法和啮合理论的螺旋锥齿轮精确齿面的实体造型方法。通过分析锥齿轮的加工方法和齿轮啮合理论,建立了螺旋锥齿轮齿面数学模型。根据齿面均匀离散点的输出数据,对齿面进行重构,实现了螺旋锥齿轮的精确实体造型,采用了齿面偏差法对生成实体模型精度进行了评估。研究结果对于螺旋锥齿轮数字化设计和制造具有重要意义。     

基于啮合效率下斜齿圆柱齿轮设计参数的选择

斜齿轮因具有传动平稳和承载能力高等优点而被广泛用于高速、重载传动中。目前对于斜齿轮的设计多以满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力为准则,未考虑设计参数对啮合效率的影响,易造成能源浪费和经济损失。在影响齿轮啮合效率的因素中,滑动摩擦功率损失占主要地位。因此,本文从计算斜齿轮滑动摩擦功率损失入手,通过计算啮合点处的滑动摩擦功率损失并沿啮合线积分,得到斜齿轮啮合效率的表达式,从中揭示出设计参数对啮合效率的影响规律,进而提出在满足齿面接触强度、轮齿弯曲强度和齿面抗胶合承载能力的前提下斜齿轮设计参数的选择原则。     

高重合度螺旋锥齿轮的设计与仿真

齿轮传动的重合度与传动误差是影响其动态性能和振动噪音的主要因素。本提出了高重合度螺旋锥齿轮的设计思想和设计方法，结合局部综合的切齿参数设计、TCA（Tooth Contact Analysis）技术和LTCA（Loaded Tooth Contact Analysis）技术，构成了迭代设计和仿真软件，获得了重合度接近2.0或3.0的高重合度螺旋锥齿轮传动。计算机数值仿真证明，高重合度螺旋锥齿轮（尤其是重合度接近3.0）传动在很宽的载荷范围内，都具有良好的动态性能。     

螺旋非圆齿轮齿廓研究

非圆齿轮，特别是螺旋线形非圆齿轮的切齿加工，在没有专用机床的条件下是非常困难的。本文作者利用计算机设计螺旋非圆齿轮．为了在线切割机床上进行齿形加工，必须计算出非圆齿轮每个齿的渐开线齿廓坐标。本文根据齿轮的啮合原理，找出齿面法线与节圆交点与齿面之间的几何关系，利用这些关系计算出每个点的齿廓坐标，为线切割加工成非圆齿轮创造了加工依据。     

克林贝格锥齿轮副中鼓形量的研究

克林贝格制(Klingelnberg)锥齿轮因采用连续切削并可以进行硬齿而刮削,因此生产效率和承载高,同时它的鼓形齿接触特色,避免了对角接触,改善了润滑状况,足锥齿轮发展的主要方向之一。但至今为止,鼓形量的大小均靠近似公式来估算,其结果是否合理得在实际应用中才能得知。现采用的计算机模拟加工和啮合,使设计人员可以事先在计算机上全方位地观察、测量到任意截面的鼓形量,为充分发挥这种锥齿轮副的优势提供了有效的手段。     

航空弧齿锥齿轮磨削齿面的主动优化设计

为了实现设计要求的啮合性能,采用数控磨齿方式加工弧齿锥齿轮副。加工小轮时的机床位置设置和小轮与摇台之间的相对运动关系是数控磨齿的关键。为此,借助局部综合法实现齿面参考点处指定啮合性能的磨齿参数的主动设计,并通过优化小轮的各阶变性系数改变小轮与摇台之间的相对运动关系,以保证齿面接触印痕和传动误差曲线均满足设计要求。对某航空弧齿锥齿轮进行了齿面主动优化设计,证明了上述方法是有效的。     

斜齿轮滑动摩擦功率损失的计算

应用齿轮啮合理论,提出了斜齿轮啮合滑动摩擦功损的计算方法。首先,利用轮齿接触分析得到齿轮副的啮合路径和接触印痕;然后,利用承载接触分析求得齿面接触点法向载荷和承载传动误差,通过求解一个周期内所有啮合位置,可以得到一对轮齿从进入啮合到退出啮合所有接触点的法向载荷和承载传动误差,极大减少了计算工作量;最后,将承载传动误差转换成齿面接触点的相对滑动速度并与该接触点处的摩擦力相乘得到该点的滑动摩擦功损,将所有接触点的滑动摩擦功损一起带入功率近似计算公式从而得到斜齿轮啮合的滑动摩擦功率损失。     

奥利康摆线齿轮加工接触区域的一阶修正

基于奥利康螺旋锥齿轮的切齿理论,建立了奥利康螺旋锥齿轮接触区域的几何修正模型,给出了影响齿长、齿高方向接触位置的因素,推导了调整接触区位置各参数的调整量计算公式,提出了齿长和齿高方向的接触区域调整方法.     

斜齿球形齿轮齿面接触分析

为了提高球形齿轮承载能力和降低啮合质量对安装误差的敏感性,对斜齿球形齿轮齿面进行了修形.用产形齿条方法和啮合理论,推导斜齿球形齿轮齿面数学模型,并用抛物线形齿廓刀具对齿面修形;根据两齿面在啮合接触中连续相切条件,建立了含有安装误差的齿面接触分析(TCA)模型.齿轮副啮合仿真结果表明:凸-凹型斜齿球形齿轮副接触迹线沿着齿...