小锥度齿轮加工方法的调整

通过对小锥度齿轮的锥度与工作台倾斜角度的关系推导,小锥度齿轮加工过程的分析,提出其加工方法的调整设想.     

斜齿圆柱齿轮分度圆螺旋角的精确测定

本文提出斜齿圆柱齿轮分度圆螺旋角的精确测量方法、测量顺序和计算公式。 1.粗定顶圆螺旋角将一张白纸放在胶皮上面,再把被测的斜齿轮齿顶涂上一层薄薄的红丹粉,然后将齿顶放在白纸上面,用手轻加压力,把齿轮滚动一下,齿顶就会在白纸上压出印痕来,再将这印痕放到万工显上用反射法测量出顶圆螺旋角的近似值     

标准齿轮跨棒距的简易测量

综合检验标准齿轮需精确测量跨棒距值,计算弧齿厚以确定其与被测齿轮双面啮合检查的实测度量中心距。一般采用圆柱或圆球配合千分尺测量,这个方法较难测准。我们利用双面啮合检查仪较精确地测量了跨棒距值。先用粗测尺寸组合块规放在检查仪两轴杆之间,将块规上下左右轻微摇动,观察千分表     

高线3H减速箱小齿轮断裂失效分析

由于齿轮表面的接触应力超过了齿轮的接触疲劳极限,造成了齿面的局部损伤(齿面剥落),裂纹首先在次表层产生,裂纹扩展后齿面被压碎,同时造成齿面渗碳层连同齿顶剥落,同时由于该齿轮没有及时的停机,碎的齿块夹入其余运转的齿中,增加了齿轮的载荷,这样就在比较短的时间内劣化扩展开来,断齿快速增加促使部分齿从根部疲劳断裂.     

滚齿加工精度和效率的研究分析

滚齿是一种常用的齿轮加工工艺,在高精度滚齿机上,采用精密滚刀,可以加工出5到6级精度的齿轮。本文结合多年对齿轮制造理论的研究,对保证滚齿精度的前提下,对提高齿轮滚齿加工效率的方法及途径进行了研究分析。     

基于B样条曲面插值误差控制的内超环面齿轮齿面建模

针对内超环面齿轮齿面数控加工精度难以保证的问题,提出一种基于B样条曲面插值误差控制的内超环面齿轮齿面建模的方法.该方法以内超环面齿轮理论齿面原型为依据,运用B样条曲面构造插值曲面,计算插值曲面片与理论齿面之间的误差.通过插值误差分析,根据误差分布特点,将型值点网格不断细化,获得一组型值点阵,经插值重构后可得到满足精度要求的内超环面齿轮齿廓模型.最后,通过数控加工验证了建模的有效性.基于B样条曲面插值误差控制的内超环面齿轮齿面建模方法为获得高精度的内超环面齿轮实体模型奠定了理论基础.     

螺旋齿轮面接触应力理论计算

应用赫兹理论和齿轮啮合理论给出螺旋齿轮齿面接触应力的计算方法和相关公式,算例的计算结果表明螺旋齿轮齿面接触应力明显大于相近参数的圆柱斜齿轮,这是此类齿轮用于主传动时普遍出现齿面磨损的一个重要原因,因此在设计确定齿轮参数量必须校核接触应力。     

基于动态侧隙的齿轮系统齿面磨损故障动力学分析

根据齿面磨损、偏心和轴承的振动等会引起齿轮系统齿侧间隙时变这一特性,提出了基于动态侧隙的齿轮系统齿面磨损故障分析方法。综合考虑动态啮合刚度、动态齿侧间隙、摩擦、偏心等因素建立了单级齿轮传动系统六自由度啮合耦合型动力学模型,给出了全齿均匀磨损和偏心磨损故障的仿真方法,并对含故障齿轮系统动力学行为进行了分析。最后,利用齿轮实验台对齿侧间隙增大的磨损故障进行了模拟,验证了理论分析结果。研究表明,齿轮系统传递误差、振动冲击状态和振动剧烈程度等会随齿面磨损形式和程度不同而变化,为齿面磨损故障的监测与诊断提供了理论依据。     

基于齿面摩擦的人字齿轮副动力学特性分析

建立了考虑齿面摩擦、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传递误差的16自由度人字齿轮副三维空间弯曲-扭转-轴向耦合的非线性动力学模型,应用牛顿第二运动定律,建立系统的振动微分方程。根据人字齿轮副的啮合特性,通过数值积分方法分析了轮齿的啮合力,时变摩擦力和摩擦力矩,并采用基于弹流润滑理论(EHL)的摩擦因数计算模型计算了齿面摩擦因数。为了分析齿面摩擦对人字齿轮副周期振动及分岔特性的影响规律,比较了有无考虑齿面摩擦时系统的周期振动时域响应、振动位移分岔图及最大lyapunov指数变化图。结果表明,齿面摩擦导致齿轮副垂直于啮合平面方向的振动位移加剧,且减弱了齿轮副沿啮合线方向的振动。同时,齿面摩擦的存在使得系统提前进入混沌,且抑制了系统的混沌运动。文章的研究成果有助于进一步认识齿面摩擦对人字齿轮传动周期振动及非线性振动特性的影响,为人字齿轮传动设计提供技术依据。     

齿轮动力互研法的振动机理研究

齿轮动力互研法利用齿轮在啮合过程中的齿面动态力来达到研齿的目的。因此，齿面动态力的变化规律是影响研齿精度的重要因素。本文从非线性振动的理论出发，分析了研齿系统的振动机理并对齿面动态力做了定量的分析。     

保角映射法求解渐开线直齿轮齿根应力

目前国际上确定渐开线齿轮齿廓保角映射函数的方法均为数值回归法,计算复杂,映射精度的提高受到限制．为此,本文给出了渐开线齿轮齿廓保角映射函数的解析解,计算方便,使映射精度大幅度提高。以上述工作为基础,笔者给出了渐开线直齿轮齿根应力的解析公式,并由算例证实了计算结果和边界元法计算值之间的一致性。     

基于负载与啮合特征的WN齿轮传动接触强度分析

为了探求WN齿轮传动的强度机理和失效原因, 依据WN齿轮负载传动时齿面的三维几何接触特征和弹性变形理论建立了接触强度分析模型,提出了基于WN 齿轮啮合特征的接触强度分析方法．根据啮合过程中齿面接触载荷、啮合齿轮副和接触点数的变化,利用有限元分析进行了各种状况下的齿面接触应力计算,明确了WN齿轮接触强度设计中的螺旋角、中心距误差、齿宽及重合度对最大接触应力的影响结果．研究发现,当中心距和重合度及螺旋角等变化时,WN齿轮与渐开线齿轮呈现出了完全不同的载荷特征和强度机理．     

基于OpenGL的渐开线弧齿锥齿轮三维参数化建模

 通过对渐开线弧齿锥齿轮研究,以齿廓啮合定律为出发点,提出一种与加工方法无关的弧齿锥齿轮的精确建模方法.以此理论为依据,开发了一种基于OpenGL图形内核,集几何设计﹑动态仿真和力学计算于一体的弧齿锥齿轮专用建模软件,通过便捷的参数输入,自动完成渐开线弧齿锥齿轮的三维实体造型.且在建模过程中直接利用方程建立球面渐开线,从而保证了齿形的准确性,为后续直齿锥齿轮的有限元力学计算提供了精确的模型.     

基于Pro/E的无渐开线方程齿轮参数化建模

为了避免繁琐的渐开线方程的建立,并且能精确地得到齿轮齿根部分的非渐开线齿廓曲线即齿根过渡曲线而不只是作近似处理,同时能有效地模拟齿轮轮廓的加工过程,使齿轮参数化建模更方便、精度更高,根据范成法加工齿轮原理,通过齿条刀具模拟加工齿轮过程,并对齿条齿轮啮合系统进行参数化定义和设置,结合Pro/E中的运动仿真模块,使其齿条刀具上的各结点在运动仿真中生成运动轨迹,并作轨迹曲线的修改,从而获得精确的齿轮渐开线,进而完成齿轮的参数化三维模型的建立.此方法有效地模拟齿轮轮廓的加工过程,实现了齿轮齿廓精确绘制,脱离了繁琐的渐开线参数方程和程序语言的束缚,在齿轮参数化三维设计中新颖实用,通俗易懂.     

渐开线蜗杆(Z1)传动的蜗轮齿厚的测量

本文用与螺纹、蜗杆、齿轮等相类似的计算方法计算渐开线蜗杆（Z1）传动的蜗轮的M值，以确定其齿厚大小。较其他计算方法几何关系更清晰、准确。建议用恰当直径钢球进行测量，这样才能测出分度圆齿厚。文章介绍了恰当直径不仅与模数有关，而且与齿厚公差、变位系数有关。测量计算方法是从用钢球测量时的几何关系，再将蜗轮转到钢球接触点处于啮合的位置，并将蜗杆的几何关系引入进行计算。     

Improvement of the oblique-incidence optical interferometric system to measure tooth flanks of involute helical gears

We put forward a plan of improving the oblique-incidence optical interferometric system applied in the measurement of tooth flanks of an involute spur gear in order to expand its capability to measure an involute helical gear. On the basis of the features of an involute helical tooth flank, we discuss how to realize the parallelism between the optical axis of the object arm of the optical system and the straight lines constructing the involute helical tooth flank. This parallelism helps the optical system produce an interference fringe pattern as clear as the one of an involute spur gear [Appl. Opt.49, 6409 (2010).]. A numerical simulation is then performed to examine the correctness of the improvement. During simulating, we unify the equation of difference tooth flanks by means of importing two parameters in relation to the left or right side of a tooth flank and the helical direction of teeth, respectively. Finally, the actual experiment is fulfilled through the real optical system built on an optical table. The simulation and experiment results verify the correctness and feasibility of the proposed improvement.     

渐开线齿轮的接触分析

以Hertz应力表达式为基础,将单齿啮合的渐开线齿轮等效为相互挤压的两个圆柱体,推导了齿轮接触应力的理论表达式．建立一套单齿对啮合的有限元分析方法,包括引入渐开线和齿根过渡曲线方程及对应的自变量区间,建立参数化齿廓;模型轮缘厚度取3倍的模数,周向宽度取3倍的齿厚;在接触面上进行网格细化处理;在对应的主、从动齿轮内缘分别施加均匀切向力和固定约束等．计算结果显示,有限元解和理论解吻合较好,最大偏差不超过5%,该方法适用于不同的啮合轮齿参数．由有限元方法得到的渐开线轮齿的接触应力符合Hertz理论中的半椭圆分布规律,Mises应力和剪应力分布也符合接触力学理论,但应力分布的对称中心存在偏离或者偏斜现象,分析认为,是由于轮齿弯曲变形造成的．     

Ermittlung des Verformungs- und Steifigkeitsverhaltens von bombierten Profilwellenverbindungen mit Evolventenverzahnung

Crowned shaft couplings with involute splines are an important transmission element in mechanical engineering and offer a wide variety of applications in the field of gears and transmissions. The advantages are the simple mount methods and the possibility to transmit large and impulsive torques. Especially the straight cylindrical involute splines are one of the most effective and powerful shaft-hub joints. One of the significant parameters for the design of shaft-hub joint is the knowledge of the deformation and stiffness behaviour. This exciting topic has filled a multitude of publications in the past decades. In the current technical literature exists no acceptable reference of contemporary dimensioning for specific gear tooth shapes. This includes crowned gear tooth shapes with involute splines which are for example applied in gear couplings. The following pages will show that the deformation and stiffness behaviour of gear tooth profiles according to DIN 3960 and DIN 5480 can be calculated simple and sufficient with current analytical methods.     

基于动力学分析的大重合度直齿圆柱齿轮强度计算

为了探索大重合度直齿圆柱齿轮的承载能力,以2排交错布置、具有纵向重合度的直齿圆柱齿轮为研究对象,基于由动力学分析得到的轮齿间动态法向力的变化规律和齿轮的啮合点位置,采用有限元分析法计算其齿根弯曲应力,利用Hertz公式计算其齿面接触应力。通过计算可知：与静态工况相比,考虑齿轮传动系统动力学效应时,大重合度直齿圆柱齿轮的最大齿根弯曲应力增大了22.49%,最大齿面接触应力增大了10.94%;与渐开线标准直齿圆柱齿轮相比,大重合度直齿圆柱齿轮的最大齿根弯曲应力减小了17.08%,最大齿面接触应力减小了43.79%。结果表明,大重合度直齿圆柱齿轮的强度大幅提升,应用潜力巨大。     

圆柱齿轮齿厚圆柱测量M值及公法线长度的计算机算法

介绍一种适合各种渐开线圆柱齿轮齿厚圆柱测量M值及公法线长度的计算程序。根据圆柱齿轮测量的相关计算公式,采用数值逼近法编程近似计算出测量尺寸,计算精度可根 据需要选取,操作简单、快捷,结果准确,大大简化了非标齿轮齿厚圆柱测量M值及公法线长度复杂的手工计算,是非标齿轮制造检测过程中非常实用的计算程序。