径向变形量系数对谐波齿轮传动啮合特性的影响

径向变形量系数是衡量柔轮弹性变形的重要参数之一,选取公切线双圆弧齿廓为谐波传动柔轮齿廓,基于谐波传动包络啮合理论,采用MATLAB编程计算,研究了径向变形量系数对共轭区域、共轭齿廓、啮合轨迹等性能的影响。研究结果表明,径向变形量系数对长轴与短轴附近轮齿的径向变形、长短轴过渡段轮齿的切向变形与法向转角影响较大;随着径向变形量系数减小,共轭区域增大,而共轭区域之间的空白区域减小,且共轭曲线一齿廓向上偏移,共轭曲线二齿廓向下偏移,存在有效共轭区域及有效共轭齿廓;合理选择径向变形量系数是避免谐波传动啮合干涉并提高啮合性能的重要方式之一。     

双圆弧齿廓谐波传动的设计与分析

双圆弧齿廓谐波传动对装置传动性能具有显著影响,基于改进运动学谐波啮合理论,利用MATLAB设计了适用于谐波传动的公切线双圆弧齿廓,并对其干涉、侧隙、变形、轨迹等进行啮合仿真分析。研究结果表明,所设计双圆弧齿廓谐波传动在波发生器转角大于62°时脱离啮合,啮合齿数多;在柔轮轮廓未脱离啮合前,轮齿无干涉、始终保持连续接触、啮合点不断改变、啮合状态良好,有利于提高谐波传动的承载能力、传动精度、扭转刚度等性能。     

偏心轮推杆行星传动内齿圈齿廓修形的研究

提出了偏心轮推杆行星传动内齿圈齿廓修形的原则和修形方法;分别建立了齿廓分段修形的齿廓中段、齿顶段和齿根段的修形增量函数,证明了修形后的齿廓在连接点处具有连续且光滑的特性.建立了修形后同时参与啮合的活齿数计算公式,讨论了齿廓修形基本参数的确定方法及步骤,给出了偏心轮推杆行星传动内齿圈齿廓修形的实例.试验研究表明,齿廓修形后,传动的性能得到了明显改善.     

齿廓修形对齿面接触力影响的研究

简要介绍了齿廓修形的原理,给出了线性修形和二次曲线修形的表达式,利用齿轮分析软件建立了渐开线圆柱直齿轮的有限元接触分析模型,分析了修形前后齿间载荷分配及接触线上载荷分布情况,同时比较了不同修形量对修形后齿轮接触力分布的影响状况。本文能够为齿轮修形设计提供一定的理论依据。     

双圆弧柔轮齿形参数对谐波齿轮传动共轭特性的影响

谐波齿轮传动过程中,双圆弧齿廓可有效避免尖点啮合现象。为进一步优化双圆弧齿廓,提高谐波齿轮传动装置的性能,基于改进运动学法的精确共轭理论,采用Matlab编程计算的方法,对比分析了柔轮齿廓中主要参数的变化对共轭区域和共轭齿廓的影响。分析结果表明,柔轮轮齿凸齿廓圆弧半径、凹齿廓圆弧半径和径向变形量对共轭齿廓形状影响显著;而公切线倾角、公切线长度对共轭区间和共轭齿廓弧长影响较明显,合理选用柔轮齿廓参数可有效提升谐波齿轮装置的传动性能。     

天文望远镜传动直齿轮齿廓修形设计

采用高次幂、短修形方式设计望远镜传动直齿轮,既满足重合度要求,又可改善齿轮的静传动误差,还能消除齿顶刮行现象,避免应力集中。定义空载传动误差设计曲线为齿廓修形参数,根据虚拟加工过程,建立修形齿廓方程。采用轮齿接触分析理论,结合有限元法,计算了空载传动误差曲线、齿轮承载变形曲线以及静传动误差曲线、并计算了定载荷情况下,考虑齿距误差的齿廓修形方程。结合仿真算例,对比未修形齿轮与修形齿轮的静传动误差以及主动轮齿顶处的应力,表明修形效果明显。     

双圆弧谐波齿轮传动柔轮齿廓参数对侧隙的影响

在谐波齿轮传动中,空载啮合侧隙对其传动性能有显著影响。基于谐波传动共轭精确求解方法,研究了谐波齿轮传动共轭区间、刚轮理论共轭齿廓和侧隙随柔轮齿廓参数的变化规律。研究结果表明,柔轮齿廓参数对啮合共轭区间、刚轮理论共轭齿廓和侧隙具有决定性作用。减少凸齿廓圆弧半径有利于增加啮合共轭区间,但不利于减小侧隙;凹齿廓圆弧半径对共轭区间影响不明显,对侧隙影响较大;减小公切线倾角有利于增加共轭区间,也有利于减小侧隙值和改善侧隙分布;凸齿廓、凹齿廓圆弧半径对刚轮齿廓参数影响明显,公切线倾角对刚轮齿廓参数几乎无影响。合理选择柔轮齿廓参数能够获得更大的共轭区和更均匀的侧隙分布,从而提高承载能力和传动性能。     

大重合度齿轮副的齿廓修形研究

本文介绍大重合度齿轮副的齿廓修形。考察并比较了轮齿线性和抛物线性齿廓修形。为了减小动载荷和轮齿弯曲应力，系统地研究了修形量和修形长度的影响。     

圆柱齿轮齿廓弹性变形修形原理

本文通过分析齿轮啮合过程中的齿廓载荷分布,从弹性变形角度,研究齿轮齿廓修形原理,并阐述了齿面渐开线与啮合线的关系,建立了相关公式;分析了曲线修形方法并制定了修形工艺参数的计算公式.     

直齿轮传动误差激励分析与齿廓修形曲线设计

探讨了直齿轮轮齿交替啮合过程、单/双齿对啮合变形曲线、修形曲线三要素、传动误差及其振动激励频谱特性,提出了基于传动误差振动激励的修形曲线优化设计三原则,并分析了满载、轻载及兼顾两者的修形曲线优化规律和设计方法。     

齿啮式谐波传动柔轮负载变形函数及齿形修正的研究

以齿啮式输出谐波传动为研究对象,建立了谐波传动理论运动学模型,基于空载变形函数和啮合基本方程,给定柔轮齿廓,求得共轭刚轮齿廓.在ABAQUS中进行有限元分析,提取了柔轮中性层节点位移.基于负载变形规律,利用傅里叶函数拟合得到负载变形函数;在此基础上对共轭齿廓进行修正,从而寻找齿形、载荷、变形三者之间的关系,为后续齿形优...     

谐波传动中柔轮轮齿对柔轮变形的影响分析

在传统的谐波齿轮传动研究中,用于求解谐波齿轮传动的共轭齿形的方法一般都是基于包络理论求共轭齿形的解析法。此方法在推导公式的过程中没有考虑柔轮轮齿的影响,得到的结果并不精确。利用UG三维软件建立椭圆凸轮式波发生器、杯形柔轮齿圈和简化齿圈圆环的三维模型,并以Parasolid格式导入ANSYS有限元软件中进行分析。采用面-面接触单元模拟柔轮与波发生器的相互接触状况,得到了柔轮齿圈和简化圆环的中性层上节点的位移曲线图和弹性应变曲线图,分析说明了柔轮轮齿对柔轮齿圈变形的影响,对求解谐波齿轮齿形具有参考价值。     

考虑柔轮空间变形的谐波齿轮传动齿形设计方法

为了解决基于平面设计的轮齿在柔轮空间变形影响下的齿廓干涉问题,提出了一种考虑柔轮空间变形的双向共轭法.该方法分别在柔轮轮齿前后端截面对预设柔轮凸圆弧进行共轭计算,得到刚轮的双圆弧齿廓,用刚轮凸圆弧在前端截面反向共轭计算柔轮凹圆弧齿廓,并与预设凸圆弧结合得到柔轮齿廓.基于三维有限元分析进行谐波齿轮传动啮合仿真,证明了将柔轮空间变形引入齿形设计可以有效避免齿廓干涉.     

谐波传动保精度齿形的研究

用数字仿真法研究谐波传动的共轭齿面，寻找一种工艺可行的啮合性能最佳的齿形，解决现行平面渐工线齿形在伺服系统中存在保精度寿命低的问题。     

三圆弧谐波齿轮传动齿廓设计

基于谐波齿轮传动共轭精确求解方法,提出三圆弧谐波齿轮传动齿廓设计方法,并研究了三圆弧柔轮齿廓参数对谐波传动共轭区间的影响。研究结果表明,三圆弧谐波齿轮传动较双圆弧谐波齿轮传动具有更宽的共轭区间和更小的共轭间隔区间;减少凸齿廓圆弧半径有利于增加谐波传动共轭区间,但不利于减少共轭间隔区间;减少中间圆弧半径、夹角δ1和δ2既利于增加谐波传动共轭区间,也利于减少共轭间隔区间;凹齿廓圆弧半径对实际共轭区间影响很小。合理选择柔轮齿廓参数可有效减少共轭间隔区间,增加共轭区,减少尖点啮合,增加齿间共轭接触,从而提高谐波齿轮传动精度和扭转刚度。     

基于谐波齿轮空间侧隙均匀化的三圆弧齿廓柔轮的径向修形设计

为改善径向变位加工的柔轮空间齿廓与平面齿廓刚轮的啮合状态,建立柔轮齿廓径向修形设计方法.利用柔轮装配变形的精确算法确定椭圆凸轮波发生器作用下的轮齿位置,再利用圆弧齿廓间的周向侧隙算法获得侧隙.按照直母线假定确定出轴向多个截面内的轮齿定位,进而获得侧隙,以揭示柔轮锥度变形后的空间侧隙分布.未修形的侧隙显示:按照共轭啮合理论设计的刚轮齿廓只在设计截面实现了小而均匀的侧隙分布,前端和后端出现严重干涉.利用前端和后端向内的刀具变位可消除干涉.经迭代设计的径向修形可实现所有截面侧隙趋于零的最佳状态,获得从前到后的线啮合状态.啮合轨迹线仿真表明:合理的径向修形可实现更好地齿面啮合状态.     

双圆弧谐波齿轮传动基本齿形的研究

在研究圆弧齿廓谐波齿轮传动啮合原理的基础上,提出了双圆弧谐波齿轮传动柔轮和刚轮基本齿廓设计方法。通过三维CAD设计软件SolidWorks查看柔轮和刚轮的配合情况,并用有限元法研究柔轮齿形的位移变形,模拟波发生器下柔轮的弹性变形过程,通过仿真结果验证柔轮齿形设计的合理性。     

谐波传动柔轮变形及共轭齿廓的研究

根据椭圆凸轮波发生器的运动规律,推导柔轮的变形函数,得出柔轮原始曲线的径向变形规律为余弦函数。进行柔轮的有限元变形分析,运用abaqus软件仿真波发生器装入柔轮的实际过程,提取柔轮中性层面的径向和切向变形量,拟合成相应的正弦因子函数,分析拟合误差,得出拟合变形函数与理论变形函数的差异。提出一种采用柔轮运动轨迹包络共轭刚轮齿廓的设计方法,根据已知的柔轮齿廓和原始曲线变形规律,求出刚轮齿廓,再进行刚柔轮的啮合仿真,分析啮合状态,验证刚轮齿廓的合理性,最后根据拟合的变形函数求解出刚轮齿廓,将其与理论变形函数的刚轮齿廓比较,分析二者差异。     

基于凸轮原理的活齿齿形设计及仿真研究

为实现活齿传动齿形设计参数化,基于凸轮轮廓设计理论和活齿传动原理,提出了一种活齿激波器和中心轮轮廓线的设计方法,此方法可针对不同的应用场合选取不同活齿运动规律,设计不同活齿传动齿形与之相适应,且可实现任意齿差传动和激波器的自平衡。并以滚柱活齿传动为例,设计不同齿差数活齿减速机构,并运用ADAMS对不同的输入转速进行仿真实验研究,仿真结果验证了活齿减速机构传动比的稳定性,证明了此种齿形设计方法的正确性,为活齿传动新齿形的研究提供了理论依据。