谐波齿轮传动的几何理论

一、前言谐波齿轮传动几何理论的研究是在这种新型传动大量使用实践的基础上发展并完善起来的。这不仅因为这种传动具有产生可控变形的柔轮,使得几何理论的研究较一般的齿轮传动为复杂;而且又由于其共轭齿形往往不能用数学中的初等方法来描述,考虑到工艺上的原因,研究时不能不引入某些附加条件。作为谐波传动的创始人C、W、Musser起初也没有彻底解决谐波齿轮传动的几何理论问题,这就促使国内外从事谐波齿轮传     

谐波传动和行星齿轮传动之间轮齿工作情况的差异

在五十年代末,美国工程师C.W.Musser,提出一个独特的见解,使齿轮传动专家们大为惊奇。他将一个柔性的齿轮引入齿轮传动,在齿轮运行时,柔性齿轮像波一样的发生变形。本文从一个内齿轮和一个正齿轮组成的简单的b型(少齿差-译注)行星齿轮传动〔1〕出发来讨论谐波传动的某些啮合问题。     

渐开线谐波齿轮啮合研究中的几个问题

本文从研究谐波齿轮传动的理论齿形和传动误差出发,找到了用渐开线齿形代替理论齿形的理论和实践依据;提出了最佳啮合设计中所必需的干涉验算和侧隙控制的计算方法;最后对大功率传动的啮合分析问题作了初步论述,提供了解决柔轮变形形状畸变时进行啮合分析的途径。十几年来,我国已有许多单位在谐波齿轮传动的理论研究、试制等方面取得了不少成绩,提供了宝贵经验。为在国民经济各部门推广和使用这种传动,研究采用渐开线齿形的谐波齿轮传动具有实际意义。本文就渐开线谐波齿轮啮合中的几个主要问题阐述如下:     

渐开线谐波齿轮传动的几何计算

一、前言谐波齿轮传动的啮合理论研究表明,谐波齿轮传动的理论齿形是不能用初等方法描述的数学曲线。这种理论齿形不仅求解复杂,只能获得数值解,而且在工艺上也难以实现。因而必须用一种工艺上易于实现的齿形曲线(即工作齿形曲线)取代理论齿形曲线,且又能保证两者之间的差别极小。为此,就需要采用数值逼近方法来证实工作齿形曲线选取的正确性。在[1]中业已证明,当原始曲线C为四力作用型的圆环变形曲线,柔轮采用渐开线齿形时,只要合理地选择变位系数,则用渐开线曲线作为刚轮的工作齿廓,与其理论齿形曲线间误差极小,且可满足定传动比的要求。但[1]中又指出,采用渐开线齿形的谐波齿轮传动,其正确啮合区间理论上一般不超过5°,啮合弧内的大部分区间均处于尖点啮合状态。那么,尖点啮合所引起的瞬时传动比的变化是否会从     

对谐波齿轮传动中以渐开线齿形拟合理论齿形之合理性的分析

在对采用渐开线齿形的谐波齿轮传动的啮合区进行了精确计算与分析后,对谐波齿轮传动中,以渐开线拟合理论齿形的合理性问题,提出了新的看法。     

钟表齿轮基本齿形参数优化计算方法研究

在分析钟表齿轮啮合传动效率影响因素和效率公式的基础上,提出了基于计算机的钟表齿轮基本齿形参数优化计算方法,即"海选"后逼近算法,利用C语言编程较迅速地得出了传动效率更高的理想齿形,其计算精度足以满足工程应用要求.     

端面谐波齿轮传动啮合性能的分析

端面谐波齿轮传动较径向谐波齿轮传动有不同的特点,它是在轴向变形力的作用下迫使端面齿柔轮变形使其与端面齿刚轮啮合并产生相对运动。对端面谐波齿轮传动来说,啮入深度、齿侧间隙等是分析和评价其啮合性能的质量指标,而齿形角、柔轮的变形规律和变形量的大小,又是影响啮入深度和齿侧间隙的主要因素。为此本文利用已建立的啮合分析计算方法,通过计算机绘出的图形,着重分析齿形角、最大变形量等对啮入深度和齿侧间隙的影响,并从中获得了一些有实用价值的结论,从而为端面谐波齿轮传动选取合理的啮合参数和结构参数提供了依据。     

谐波齿轮传动重合度的计算方法研究

针对谐波齿轮传动的特殊性提出谐波齿轮重合度的定义,即柔轮和刚轮轮齿的啮合区间角与刚轮单个齿距圆心角的比值。基于瞬心线运动几何学,推导出柔轮和刚轮轮齿的相对瞬心线方程,然后根据Willis定理的结论,计算出柔轮和刚轮之间的啮合区间角,最后由重合度定义计算出重合度。此计算方法适用于各种不同齿形的谐波齿轮传动重合度的计算,对于衡量新齿形谐波齿轮传动的啮合性能,具有重要的参考意义,因此该方法具有通用性。     

谐波齿轮传动啮合齿数的确定及传动误差平均效应分析

本文提出了一种确定椭圆凸轮波发生器谐波齿轮啮合齿数的计算方法,并就多齿啮合对谐波齿轮传动误差的平均效应进行了分析,对苏联学者 C.A.舒瓦洛夫所建立的谐波齿轮传动误差估算式中的 Z_∑~(1/2)阐述了新的理解。     

端面谐波齿轮传动的啮合分析理论

比较完整地阐述端面谐波齿轮传动的啮合分析理论，编制端面谐波齿轮传动的啮合分析计算程序，并确定相应的啮合参数和结构参数的自动设计方法。这些理论和方法对端面谐波齿轮传动的开发和研制有重要的参考价值。     

椭圆凸轮波发生器谐波齿轮传动的啮合分析方法

波发生器是谐波齿轮传动的主要部件,它的结构参数将直接影响传动的性能和啮合分析方法的制定.本文根据我国的具体情况和我所近年来的研制成果,提出了一种加工方便、且易于实现高精度的椭圆凸轮波发生器.对具有该波发生器、20°(压力角)渐开线齿廊的谐波齿轮传动,在综合分析传动质量指标与各啮合参数内在联系的基础上,提出了较完整的啮合分析理论和用电子计算机选取最佳传动方案以及啮合参数的计算方法.为了便于这种新结构的谐波齿轮传动和啮合分析方法在生产中推广应用以及验证上述结构、分析方法的正确性,文中还列举出了啮合分析电算示例.     

研究谐波齿轮传动啮合原理的一种新方法

介绍一种利用改进的运动学研究谐波齿轮传动啮合原理的新方法，这种方法 的特别是几何意义明确，特别是针对具有弹性变形构件的谐波齿轮传动更是如此，其优点在于针对某一特定的变形形状（波发生器型式），可以生成一个只包含运动参数的矩阵，这个矩阵当柔轮或刚轮采用不同齿廓时具有不变性。在利用该方法建立的谐波齿轮传动理论啮合方程的基础上，研究了啮合参数和结构参数对四齿差谐波齿轮传动共轭区间的影响规律。揭示了谐波齿轮传动中柔轮与刚轮共轭齿廓的相对运动特点。作为验证，从本方法出发，研制了成功单级传动比为50的谐波传动装置。     

国内外谐波传动的应用和发展

谐波传动是五十年代中期随着空间科学技术的发展,在薄壳弹性变形的理论基础上发展起来的一种新型传动。传动的基本原理于1955年由美国学者Musser C. W. 发现,1959年获得专利,1960年在纽约实物展出,并成功地用于火箭、卫星……多种传动系统中。     

点线啮合齿轮研究现状与展望

点线啮合齿轮是一种新型传动齿轮,该型齿轮在传动过程中既有线啮合性质又有点啮合性质的特点,使得其具有承载能力高、振动噪声低、传动效率高等优点。通过查阅大量相关文献,较系统地分析了点线啮合齿轮的研究现状,着重阐述了点线啮合齿轮在几何参数设计、强度校核、齿形优化、试验研究、工程应用等方面的研究情况,并基于对该型齿轮研究现状的分析,对点线啮合齿轮今后的研究方向提出几点建议,为完善点线啮合齿轮设计体系提供一定参考与借鉴。     

直线共轭内啮合齿轮传动的齿形参数研究

针对直线共轭内啮合齿轮副的特性,参照渐开线齿轮传动定义了直线齿廓外齿轮的基本参数,讨论了齿顶半角、压力角和最小齿数的关系,分析了直线齿廓上的压力角随齿高的变化规律,提出了直线共轭变位传动的概念。在此基础上,对齿廓上的啮合极限点进行了研究,计算了直线齿廓上可以参与啮合的线段长度。通过研究齿廓线段与对应啮合转角之间的关系,推导了重合度计算公式,保证在齿形参数设计时满足连续传动的要求。最后通过内啮合齿轮泵的工程实例,验证了直线共轭内啮合传动的齿形参数设计方法和齿轮副的啮合传动性能。     

齿轮传动动载荷沿啮合线分布规律的分析

以齿轮动载振动理论为基础,采用W eber变形计算公式计算轮齿的变形,进而求得轮齿在任意时刻的综合啮合刚度。在此基础上,计入齿轮基节误差和齿形误差,应用ISO标准中所推荐的动载荷计算公式进行理论计算,从而求得了齿轮传动动载荷在一个啮合周期内的变化曲线。     

渐开线谐波齿轮啮合参数的优化设计

谐波齿轮传动的侧隙对传动性能影响较大,合理地选择啮合参数直接影响到侧隙的大小.按照以获得最佳侧隙为目标,选取适当的啮合参数建立数学模型对渐开线谐波齿轮的啮合参数进行优化设计.采用复合形法求其最优解,使传动质量达到最佳.     

三波谐波齿轮传动的计算机辅助设计

本文对三波谐波齿轮传动的啮合分析理论和设计计算方法进行了深入地研究,就三波谐波齿轮传动的几何计算、结构设计和强度计算等问题作了较系统地阐述。文中还介绍了三波谐波齿轮传动的计算辅助设计软件系统,以及通过对三波谐波齿轮传动啮合性能的分析,所得出的一些重要规律和结论。     

活齿传动齿形范成加工原理、装置及专用机床研究

本文在活齿传动啮合原理的基础上,应用运动转化理论,形成活齿传动齿形范成加工原理,并综合出一种附加在滚齿机或插齿机上的内齿轮齿形范成加工装置和范成加工专用机床。它们的共同特点是,可以用简单的回转体刀具加工参数可以任意选择的内齿轮齿形,为普及推广活齿齿轮传动创造了有利条件。     

渐开线齿轮滚齿工艺性分析

要提高变速器齿轮传动的平稳性,降低传递误差,对于齿轮齿形的修形要求越来越高.但是,传动过程的齿轮啮合与滚齿过程的加工啮合性质存在差异,前者为平行轴传动关系,后者为交叉角的蜗轮蜗杆传动关系.而设计齿轮的齿顶和齿根存在非渐开线的齿形修缘,不同的传动关系会导致加工出来的齿形与设计目标不一致.正是基于这一点,提出设计齿轮的滚齿工艺性分析方案,以减少后期设计变更带来的开发成本浪费.