直齿锥齿轮齿向修形研究

针对直齿锥齿轮啮合过程中的冲击和载荷集中现象,提出直齿锥齿轮齿向等距修形的方法;基于齿轮几何学理论,从啮合点位置以及转角变化两个方面分析了直齿锥齿轮齿向等距修形对锥齿轮副啮合运动的影响;采用三维模型显式动态分析的方法,对修形锥齿轮副进行有限元仿真分析,该方法克服了二维接触和静态分析精度低,连续性差的缺点,为三维齿轮动力学接触分析提供了新的参考。     

NN型少齿差行星齿轮传动啮合冲击分析及修形设计

针对少齿差行星齿轮传动时的多齿啮合效应,采用有限元法建立了渐开线少齿差多齿啮合模型,分析了动态轮齿的接触特性分析,得到了完整啮合周期内齿面接触应力、齿面印痕、齿面滑动位移等啮合特性参数,分析了啮入、啮出冲击对齿顶刮行的影响。采用长修形法对少齿差行星传动的齿轮进行齿廓修形,使轮齿啮合状况得到了改善,明显减小了啮合冲击对齿顶刮行的影响,研究结果对指导少齿差行星齿轮传动设计具有重要意义。     

直齿轮齿距误差与齿高修形综合设计

定义空载传动误差设计曲线为齿高修形参数,根据虚拟加工过程,建立修形齿廓方程,以最小化静传动误差波动幅值为目的,推导定载荷条件下,无齿距误差齿轮的齿高修形参数公式.采用轮齿接触分析理论求解包含齿距误差的空载传动误差,建立包含齿距误差的修形齿轮有限元模型,计算各啮合位置因承载变形引起的传动误差,在满足无齿距误差齿高修形参数公式的基础上,以设计平滑的静传动误差曲线为目的,建立齿距误差与齿高修形参数的约束方程.算例中,含齿距误差的无修形齿轮静传动误差曲线有阶跃误差,通过修形设计,消除阶跃误差,获得平滑的静传动误差曲线.     

修形直齿锥齿轮副加载接触分析方法研究

针对修形直齿锥齿轮副的接触特征及接触形态计算方面存在的问题,提出了一种修形直齿锥齿轮副加载接触分析方法,对修形直齿锥齿轮副啮合特征计算过程进行了系统的阐述。首先,根据球面渐开线展成原理,生成了标准的直齿锥齿轮齿面,并根据齿根圆与球形渐开线相切的原理,构建了齿底倒圆的数学模型;然后,采用二元二次多项式对齿面进行了修形,并得到了相应的齿面离散点,在此基础上,应用样条曲面构造方法,重构了修形齿面方程;接着,依据齿轮啮合原理,进行了齿面接触分析(TCA),获得了瞬时共轭接触点以及整个啮合周期的啮合迹线;最后,应用赫兹接触修正模型,计算了受载状态下的接触椭圆、椭圆长短轴、最大接触应力以及应力分布,对共轭接触直齿锥齿轮副进行了加载接触分析。研究结果表明：与有限元计算结果相比,采用加载接触特性计算方法,两者接触迹线和接触椭圆等啮合特征相符,接触力和最大接触应力误差在1%和2%以内;对比结果表明,加载接触特性计算方法能够准确地对修形直齿锥齿轮副进行加载接触分析。     

修形斜齿圆柱齿轮弹流润滑的优化设计

从减小齿轮啮合周期中啮合刚度的波动和改善载荷分布出发,人们已经提出了各种修形方式;本文则从改善齿面间弹流润滑状况的角度,以对角修形为例,优化修形量,以取得最佳润滑效果。     

齿廓修形对齿轮齿面温度影响分析

利用ANSYS软件,进行了齿轮的参数化数学建模,对齿轮齿面温度进行了计算和分析;对渐开线齿轮的齿廓修形进行了介绍,并且计算了齿轮齿廓修形后的齿面温度,比较修形后和未修形齿轮齿面温度的计算结果,得出齿廓修形对齿轮齿面温度的影响.     

一种具修形的直齿锥齿轮副齿面接触分析方法

提出一种新的齿面接触分析方法,首先以"黄金比例法"找出齿面接触点,并以所求得的齿面接触点参数计算大齿轮的角度传递误差;接着以该接触点的切向量为基准通过搜寻法找出接触齿印,从而求解出边界接触条件下的齿轮副接触状况;最后以Litvin的齿面接触分析方法为参考,验证文中所提出的齿面接触分析方法的正确性.     

重载摆线针轮行星传动针齿非赫兹弹性接触修形的研究

首次把轮齿的啮合作为非赫兹弹性接触问题进行研究，建立了摆线针轮单齿啮合的考虑各弹性变形协调关系的数学模型，并提出了一个精确进行轮齿啮合接触分析的新方法-非赫兹柔度矩阵分析法（MHFMM）。在此基础上，着重对重载摆线减速机针齿修形进行了研究。最后通过光弹性实验模型三维“冻结”切片法验证了本文理论分析的正确性。该方法已用于国产9#机型的针齿修形计算。     

变位系数对直齿轮弹流润滑的影响

运用齿轮弹流润滑稳态等温线接触数学模型,对渐开线变位直齿轮进行弹流润滑数值分析;计算并分析正传动和负传动2种工况下变位齿轮的弹流润滑状态,并与标准齿轮传动计算结果进行比较;讨论正传动工况下,变位系数对齿轮弹流润滑的影响。结果表明,稳态等温条件下,齿轮的变位对油膜压力影响不大,而正传动工况下,随变位系数的增大膜厚增大,在负传动工况下,随变位系数的增大膜厚变薄。     

直齿锥齿轮齿廓圆弧修形

以理论渐开线直齿锥齿轮修形减振为目的,用圆弧曲线对直齿锥齿轮进行齿廓修形,以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动为衡量标准,同时确保载荷变化呈平稳过渡。静态计算结果表明,齿廓圆弧修形齿轮具有较好的减振效果。     

汽车差速器锥齿轮差速工况下的热弹流润滑分析

为了研究差速器锥齿轮差速工况下的啮合热特性,基于热弹性流体动力润滑理论,建立了直齿锥齿轮非稳态热弹流润滑模型,分析了行星齿轮在差速下的温度场。首先,研究了行星齿轮与半轴齿轮在非牛顿流体作用下的热特性;其次,研究了差速工况下行星齿轮温度场随模数和齿宽的变化;最后,研究了差速工况下行星齿轮温度场随转速的变化。结果表明,行星齿轮沿齿宽方向的温度分布不同;行星齿轮本体最大温度随着齿宽增大而增大,随模数的增大而减小;差速器行星齿轮与半轴齿轮接触区的温度随转速的增大而增大。该研究为差速器锥齿轮润滑设计提供一定的理论依据。     

基于有限长线接触的锥齿轮热弹流润滑分析

为了研究锥齿轮的热弹流润滑机理,基于弹性流体动力润滑理论,建立有限长线接触模型,研究了直齿圆锥齿轮热弹流润滑特性。首先,将直齿圆锥齿轮热弹流问题近似等效为两同向圆锥滚子的准稳态热弹流润滑问题,应用多重网格法和逐列扫描法求解了锥齿轮整个接触线上的油膜压力、油膜厚度及固体和油膜中层的温度。结果表明,直齿圆锥齿轮沿齿宽方向上各点的压力、膜厚、温度均不相同。其中,小端的油膜压力略大于大端的油膜压力;小端的油膜厚度小于大端的油膜厚度;沿齿宽方向的温度分布差异较为明显,油膜中层的温度大于两固体表面的温度。该研究为直齿圆锥齿轮的润滑设计提供一定的理论依据。     

大模数直齿锥齿轮的加工与修形

针对大模数直齿锥齿轮加工困难,专业设备缺乏的现状,提出在立式铣床上采用指状铣刀加工的方法。基于锥齿成形加工的原理,计算加工参数,拟合走刀轨迹,分析计算齿形误差。根据直齿锥齿轮修形理论,针对齿形误差,提出采用模数铣刀进行修形的方法;在VERICUT上进行仿真,通过比较修形前后齿形残余量,检验修形效果,验证方案的可行性。进行加工试验,采用三坐标测量仪对修形前后的齿形精确测量,得出修形前后啮合区域最大误差量(啮合方向)分别小于0.563mm和0.041mm。进行啮合试验,修形后齿轮端部应力集中现象消失,啮合区域向齿面中央集中。     

渐开线直齿圆柱齿轮齿廓修形设计

为了保证渐开线修形后的曲线连续性,不致出现新的冲击点,用圆弧蜕变曲线逼近理论修形后的渐开线,利用优化参数修整出圆弧蜕变砂轮曲线,用成形法磨削渐开线齿轮,以期获得性能更优良的齿轮.     

直齿锥齿轮铣刀齿形优化设计

根据齿轮成形加工原理,采用当量齿形曲线设计铣刀齿形.齿形曲线用描点法和单圆弧法不能达到齿形精度的情况下,利用MATLAB多项式拟合及双圆弧法进行铣刀齿形拟合,并且有效地进行了齿形拟合部分、过渡直线部分和齿顶圆弧部分的光滑连接.仿真结果表明,应用MATLAB多项式及双圆弧对铣刀齿形进行优化设计,不但提高了设计精度、优化了...     

表面粗糙度对弧齿锥齿轮乏油弹流油膜寿命的影响

以弧齿锥齿轮经磨齿后的齿面为研究对象,根据弧齿锥齿轮磨削原理,求解得到齿面磨削痕迹,并建立了弹流油膜寿命预测方程。在此基础上,分析了表面纹理参数及粗糙度幅值对弹流润滑油膜寿命的影响,并用实验验证了弹流油膜寿命计算模型的正确性。结果表明,表面纹理参数对弧齿锥齿轮副弹流润滑油膜寿命的影响极小,而在计算粗糙度范围内,适量地提高齿轮表面粗糙度将有利于提升弧齿锥齿轮副在弹流润滑阶段的油膜寿命。     

内啮合齿轮传动的弹流润滑

基于弹性流体动力润滑理论,建立了内啮合齿轮传动的弹流润滑模型。针对行星齿轮变速传动的两种工况,求出内齿轮和行星齿轮内啮合时各个啮合点的最小油膜厚度,绘出沿啮合线的弹流油膜厚度分布图。经过对膜厚图的分析得知,在行星轮和内齿轮啮合的节点靠近行星轮齿根处是油膜厚度的最薄弱处,且变速传动时,低速传动的内啮合工况润滑状态较差;经计算对比得出提高润滑油的粘度,可以增大润滑油膜的厚度;增大压力角提高油膜厚度的效果明显。提高齿轮啮合的油膜厚度对改善齿轮的润滑状态,降低齿轮的生产成本,具有实际使用价值。     

直齿锥齿轮接触区修正与控制技术

GB/T 11365-2019中规定锥齿轮的接触斑点由供需双方商定,且接触斑点与齿轮精度等级没有直接关系。而在大型客机高升力直齿锥齿轮副的研制中,按ANSI/AGMA 2009-B01标准设计的直齿锥齿轮副,图样中明确标注了接触斑点的形状、位置、大小、边界状态等信息,对锥齿轮的制造过程控制也有一定的要求,研制的直齿锥齿轮可实现齿轮箱任意工作载荷下良好的接触状态,还能实现齿轮副中的大、小轮的各自互换性,并为此提出了标准齿轮和控制齿轮的概念。基于此,从铣齿加工工艺、齿坯、夹具、刀具、程序、接触区修正技术、热处理变形控制等方面阐述了高精度直齿锥齿轮加工的前沿技术。