高齿准双曲面齿轮的轮齿加载接触分析

给出了准双曲面齿轮齿加载接触分析的数学模型和加载接触分析的求解方法，计算了高齿准双曲面齿轮和普通齿准双曲面齿轮副的加载接触过程，对比了两种齿轮在不同工况和安装误差条件下的齿面印痕、齿面载荷分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载载体分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载荷分布和齿间载荷的分配合理，接触印痕受安装误差的影响较小，具有较高的强度和较好的动态特性。     

准双曲面齿轮三维接触椭圆的可视化

根据Hertz接触承载原理,用投影法或接触函数法在三维、参数化齿面上再现瞬时接触椭圆,通过接触椭圆分层、色彩渲染、边界裁剪形成接触椭圆和接触斑点的仿真,实现了在理论三维齿面上接触斑点的真实描述,为共轭接触仿真模型奠定了基础,同时对理论接触仿真与实际接触斑点之间的对比研究提供了可视化平台.     

准双曲面齿轮接触斑点的新型分析系统

由准双曲面齿轮的分度锥和装配尺寸关系确定机床设置.利用坐标系转换建立齿面的三维形状.在此基础上建立接触斑点分析系统.这种新的分析系统所开发的高扭矩的齿轮可用于汽车的新型传动系统,其接触斑点在提高疲劳强度和降低噪音方面都可以达到优化.     

奥利康摆线齿准双曲面齿轮轮齿接触分析及试验验证

通过分析奥利康制摆线齿准双曲面齿轮的齿面展成过程,建立了包括工作齿面以及齿根过渡曲面在内的全齿面模型,并据此生成了轮齿三维模型;针对过去轮齿接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)数学模型中接触椭圆的计算需借助于对两配对齿面主曲率和相对曲率的复杂推导,提出了一种改进的TCA模型,对于接触椭圆的计算只需要知道两配对齿面的方程并且无需齿面二次逼近,因而避免了复杂的齿面曲率计算且能更真实的反映齿面瞬时接触区特性。最后基于此模型,编制了奥利康制摆线齿准双曲面齿轮的全齿面生成以及TCA程序,并通过与克林贝格KIMo S5设计软件以及滚检试验结果的对比分析,验证了此方法的可行性,为后续轮齿承载接触分析和应力分析打下了基础。     

准双曲面齿轮齿面参数化方法研究

提出了以3种参数来构造参数化齿面的方法,论证了它们之间的转换关系,首次利用该方法给出了齿面网格加密、端面曲线和过渡曲面的构造实例,实现了在实际齿面上描述真实接触斑点的方法。为理论与实际接触斑点的比对提供了良好的可视化平台。     

准双曲面齿轮准静态接触分析和试验研究

建立了精确的准双曲面齿轮的轮齿面和过渡曲面数学模型;选择用平均接触椭圆长半轴、接触线方向角和传动误差曲线交点来评价齿面接触斑点和传动误差;以一个准双曲面齿轮副为计算实例,建立了适合准静态齿面接触分析的准双曲面齿轮传动系统有限元分析模型;通过准静态加载齿面接触特性分析,得到齿根弯曲应力、接触应力和传动误差的变化规律,分析载荷的影响情况,并比较了有限元结果与经验公式计算结果。开发了准双曲面齿轮试验台,进行齿面接触斑点和齿根弯曲应力检测,试验结果与仿真结果的一致性较好。     

准双曲面齿轮的计算机辅助设计

本文论述了准双曲面齿轮传动及其它类型锥齿轮传动的特点，分析了准双曲面齿轮手工设计计算时的主要问题，提出了如何利用数值分析方法和优化方法进行计算机辅助设计。本文介绍的方法已在本溪市汽车配件厂研制产品２０１５型农用汽车后桥设计中得到应用。     

准双曲面齿轮仿制

从准双曲面齿轮制造的基础理论出发,探讨了仿制格利森准双曲面齿轮的主要技术环节,就机床的调整计算,专用刀盘的设计与制造总结了单件加工准双曲面齿轮的加工经验,对准双曲面齿轮的推广应用有一定的借鉴作用。     

基于ANSYS/LS-DYNA的准双曲面齿轮动力学接触仿真分析

利用ANSYS／LS—DYNA对准双曲面齿轮进行动力学接触仿真分析，计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化情况及两对轮齿同时接触过程中接触压力的分布及边缘接触情况。     

基于ANSYS/LS-DYNA的准双曲面齿轮动力学接触仿真分析

针对准双曲面齿轮疲劳破坏中出现几率最高的齿面接触疲劳强度问题,利用 ANSYS/LS-DYNA对齿轮进行动力学接触仿真分析,计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化情况及两对轮齿同时接触过程中接触压力的分布情况。     

准双曲面齿轮齿面接触应力过程计算

针对准双曲面齿轮疲劳破坏中出现几率最高的齿面接触疲劳强度问题,在齿面接触分析（TCA）和承载接触分析（LTCA）的基础上,采用弹性力学中2个空间曲面弹性接触计算方法,计算了齿轮副在整个啮合过程中齿面最大接触应力的变化过程,指出了最大接触应力所在的齿面位置,这一点与现有的强度计算方法不同,为实际工程中准双曲面齿轮的接触强度设计与校核提供了更为准确的方法。     

弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的齿面接触分析计算原理

用电子计算机计算分析弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮齿面的接触传动过程,是近代设计制造这类齿轮的一项先进技术,它可提供选订最佳切齿调整参数和设计参数的决定性判据。M、L、Baxter首次介绍了这种方法,称为“齿面接触分析（TCA）”[2]。本文论证导出“齿面接触分析”各项计算公式的数学过程;阐明各部分计算的共轭啮合原理;写计算齿面接触斑点、V-H调整值和运动图的基本公式。     

基于差齿面拓扑的轮齿承载拟赫兹接触分析

基于齿条曲面多项式与齿轮公切共轭产形原理,建立了数值齿面、差齿面ease-off模型;通过ease-off曲面映射,解析了齿面接触路径、传动误差、接触线等轮齿啮合特性信息。利用势能法、变形协调方程与拟赫兹接触分析解决了齿面载荷计算、边缘接触应力求解问题,获得了轮齿啮合刚度、传动误差、齿间载荷分担、载荷分布、接触应力等齿面啮合的时变历程特性。计算结果与第三方软件的计算结果具有较好的一致性。     

高齿准双曲面齿轮的研究

研究基于局部综合法的高齿准双曲面齿轮ＨＦＴ法切齿参数的设计,给出用ＨＦＴ法加工准双曲面齿轮副的齿面接触分析方法,并在此基础上,比较了普通齿和高齿２种准双曲面齿轮副的传动误差曲线和啮合区。结果表明,高齿准双曲面齿轮副具有较好的啮合性能。     

含安装误差的鼓形齿轮承载接触分析

基于齿轮范成原理,建立修形后直齿的鼓形面数学模型,并根据齿轮接触分析（Tooth contact analysis,TCA）结果进行齿面接触线上接触点的离散。基于Weber能量法,求解齿间载荷分布,并利用线性规划法,求解齿向载荷分布。在得出齿面的实际载荷分布后,建立鼓形齿面的圆柱体模型。利用赫兹原理,对含安装误差的鼓形齿面进行齿面接触应力分布求解。分析结果发现垂直平面误差较轴平面误差对接触应力分布影响更大,起鼓修形后齿面载荷分布虽然得到明显改善,但接触应力值会有所增大。接触应力分布结果与有限元方法结果规律相一致,证明了该方法的合理性,为齿轮承载接触分析（Loaded tooth contact analysis,LTCA）提供了新的简便方法。     

弧齿锥齿轮双重螺旋法切齿原理及齿面接触分析研究

弧齿锥齿轮双重螺旋法具有高效、可实现干切削的特点,是Gleason制弧齿锥齿轮的先进加工方法。为揭示双重螺旋法的切齿原理,以大轮成形法加工的弧齿锥齿轮双重螺旋法为研究对象,以啮合原理和微分几何学为基础,根据刀盘、机床、工件之间的运动位置关系,利用矢量法、基于齿面3个参考点建立切齿数学模型,推导机床调整参数的计算过程;然后,以齿槽中点作为参考点,修正弧齿锥齿轮副的齿坯几何参数;另外,以小轮产形面方程代替其共轭齿面方程,提出新的齿面失配设计新方法,与传统方法相比简化计算过程。以一对7×43的准双曲面齿轮副为例进行设计计算和切齿加工,齿面接触分析与滚动检查结果验证所提出的双重螺旋法切齿原理的正确性,并根据该切齿原理开发弧齿锥齿轮双重螺旋法的设计软件,为该方法在国内的推广提供理论基础与技术支撑。     

渐开线斜齿轮的接触分析

建立斜齿轮接触的有限元模型,基于非线性接触算法对斜齿轮进行有限元分析,得到斜齿轮的齿根弯曲应力和啮合齿面的接触应力结果,在此基础上,将仿真与传统理论计算结果进行比较,结果表明,利用有限元法分析齿轮接触问题是可行的.     

有误差的螺旋锥齿轮传动接触分析

以多体系统误差建模理论和齿轮啮合原理为基础,提出含有机床运动几何误差以及齿轮副安装误差的螺旋锥齿轮齿面接触分析(Error tooth contact analysis, ETCA)方法。以SGM法(大轮展成法加工,小轮变形法加工)加工的弧齿锥齿轮为例,通过ETCA分析,得到机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮齿面加工质量影响的定量关系,对ETCA和TCA的结果进行对比分析,结果表明机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮的齿面接触质量有较大的影响,为了通过齿面接触分析达到更准确的反调加工参数的目的,采用ETCA的分析结果指导加工参数反调更为合理。