一种间接评定准双曲面齿轮副啮合运动平稳性的方法

本文提出一种通过检测对滚检查机从动芯轴振动信号的方法来间接评定准双曲面齿轮副啮合运转的平稳性。其特点是在不对检查机原有结构进行任何改变的情况下,便能实现齿轮副间啮合运转平稳性的定量化对比,并可进一步通过频域分析诊断齿轮副的质量缺陷根源。实验结果表明,该方法简便易行,可在生产部门大力推广以提高准双曲面齿轮的产品质量。     

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。     

研齿对准双曲面齿轮副动态性能的影响

分析了研齿对准双曲面齿轮副动态性能的影响机理。基于现场研齿试验,对不同转速、载荷下齿轮副啮合振动、噪声进行了对比试验。由振动、噪声频谱图的对比分析可知,研齿对齿轮副动态性能具有明显的改进作用。     

基于真实齿面的准双曲面齿轮传动误差研究

针对运用理论设计的齿轮进行仿真而运用实际生产的齿轮进行滚检验证测试所造成的评价标准不一致的问题,通过NURBS曲面拟合的方法重新构造真实齿轮面,在CATIA软件中进行了三维模型的构造。利用Abaqus软件对真实齿面的准双曲面齿轮传动误差进行分析,对比真实齿面啮合和纯理论齿面啮合的传动误差,验证了真实齿面误差的存在及其对传动误差的消极影响。改变齿轮的安装误差发现,轴交角误差、小轮安装距误差、偏置距误差和大轮安装距误差对传动误差的影响依次减小,通过滚检机实验验证了真实齿面仿真模型的合理性。     

准双曲面齿轮点接触齿面啮合分析的理论公式

提供了一套点接触齿面啮合分析的理论公式,这些公式不包含机床调整参数,只涉及到接触点相对于齿轮副的位置以及齿面的一阶和二阶参数。适用于齿面啮合的任何接触点。利用这些公式,能够非常方便地在设计齿面副参数的同时就对齿面进行啮合分析。此外,通过这些公式,从理论上清楚地阐明了点接触齿面副的失配机理,这对点接触齿面副的设计具有重要的指导意义。     

基于有限元法的准双曲面齿轮时变啮合特性研究

准确计算准双曲面齿轮的时变啮合参数是其系统动力学分析的基础。基于接触有限元分析原理,应用有限元分析软件ABAQUS对齿轮进行加载接触分析(Loaded tooth contact analysis,LTCA),准确计算准双曲面齿轮时变等效啮合参数,包括时变等效啮合点位置、时变等效啮合力作用方向、等效啮合力作用方向上的线位移传动误差和时变等效啮合刚度,并研究转矩大小对时变啮合参数的影响。对比有限元法与经典齿轮接触分析(Tooth contact analysis,TCA)方法求得的传动误差曲线,并对比有限元法计算与加载啮合试验获得的齿面啮合印迹,验证有限元模型和计算的正确性。该方法求得的时变等效啮合参数能够准确体现准双曲面齿轮的时变啮合特性,为进一步研究准双曲面齿轮系统动力学特性提供依据。     

考虑安装误差的斜齿轮啮合刚度计算与分析

斜齿轮啮合刚度的分析计算是进行齿轮动力学研究的基础。根据齿轮啮合原理及坐标变换理论利用数值分析方法建立了含有安装误差的斜齿轮啮合有限元模型,提出了考虑安装误差时斜齿轮啮合刚度的有限元计算方法。将安装误差参数化,利用有限元软件仿真分析不同安装误差下斜齿轮啮合刚度的变化,用准静态过程模拟动态行为的方式,得到时变啮合刚度,分析了不同安装误差下时变啮合刚度波动的变化规律。分析结果表明,安装误差会降低啮合刚度,尤其是角度偏差影响更为严重,同时角度偏差对啮合刚度的影响具有一定规律的耦合作用。不同安装误差对啮合刚度的影响具有不同的规律,且轻载条件下的影响较重载明显。     

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。     

准双曲面齿轮切削仿真及齿面误差分析

为了缩短准双曲面齿轮的开发周期和降低成本,采用计算机模拟HFT刀倾法对主动轮进行切削,仿真生成齿轮真实齿面,并以Solidworks为开发平台进行VBA开发获得三维齿轮的实体模型。在此基础上,比较加工齿面与设计理论齿面的差异,对不同加工速度加工的齿轮误差进行定量计算,说明加工速度对齿面粗糙度的影响。齿面误差分析结果对生产企业选用什么样的切削速度进行切削加工提供参考,并有助于TCA、LTCA等研究工作的展开。     

交换齿轮的正确啮合安装条件

在机械加工中,诸如车、铣、铲磨等加工,都不可避免地遇到计算、安装交换挂轮的问题。除准确地计算、选择挂轮外,还应对其啮合安装进行验算,如果所计算出的挂轮齿数不能满足正确的啮合安装条件,就应重新计算、选择交换挂轮。这样,验算出的交换齿轮能否正确啮合安装,就成为挂轮计算的一个环节。为此,本文对这个环节作一探讨。由附图可知,一般的车床、铲齿车床都采用两对交换齿轮,其特点是主、被动轴1、3的位置固定,两轴的距离由机床制造确定,中间轴2的位置随交换齿轮齿数变化而变动。所以除验算交换齿轮与固定轴     

基于变性法加工的准双曲面齿轮齿面啮合分析

建立了准双曲面齿轮大轮成形法,小轮变性法的切齿加工数学模型,推导了变性表达式的基本形式,确定了变性系数初值的确定方法。建立了大小轮啮合的数学模型,通过齿面检测技术,研究了变性系数对齿面啮合性能的影响。     

考虑系统啮合错位量的弧齿锥齿轮齿面设计

基于考虑系统啮合错位量的齿面接触分析原理,以某航空减速器弧齿锥齿轮齿面设计为例,分析并建立啮合错位量计算模型,计算在制造误差、装配误差及加载变形等影响因素下的系统啮合错位量,开展了考虑系统啮合错位量的齿面设计,获得了齿面接触印痕(简称TCA)、加载印痕(简称LTCA)、传动误差、齿面相对滑动速度、齿面温升及工程应用中的装配印痕和磨合印痕,生成了齿轮副加工参数。实物齿轮通过疲劳试验考核,验证了上述设计方法的准确性,对弧齿锥齿轮的设计、生产和应用提供了一种参考。     

螺旋锥齿轮拟合齿面啮合特性分析方法

已知齿面测量的采样点，利用微分几何及Ferguson参数样条曲面原理，建立了螺旋锥齿轮齿面拟合的数学模型。根据优化求极值复合形方法和共轭理论，通过变定义域，快速求解齿轮副拟合齿面接触点，并运用V—H接触区调整方法，研究了拟合齿面接触迹、接触区和运动误差曲线的求解算法，绘制出相关图形并给出了实例。     

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。     

齿轮范成加工过程的模拟

从齿轮刀具设计的实际出发，建立了齿轮刀具运动模型，分析了齿轮加工过程的运动特点及规律，提出了一种齿轮范成加工过程运动仿真的算法，并介绍了在微机上编程实现的仿真实例。     

机车牵引齿轮修形技术及啮合性能研究

全面考虑箱体、轴承、轴的变形及装配间隙等影响因素,采用有限元法对机车牵引齿轮接触状态、载荷分布趋势进行分析。依据啮合过程中出现的偏载现象,采用遗传算法优化获得最佳齿向圆弧修形曲线;再通过对修形前、后机车齿轮正、反转两种啮合状态的对比分析,得知修形后轮齿齿宽方向上载荷分布更加均匀,偏载造成的应力集中现象得到明显改善,接触应力、弯曲应力最大值均减小,优化得到的修形曲线效果较好。     

斜齿轮啮合显式动态模拟及结构参数对齿轮性能的影响研究

运用显式动力学分析方法,对斜齿轮副进行了啮合的动态模拟,对某啮合齿轮副结构参数中的变位系数和螺旋角的改变对齿轮啮合瞬态性能的影响进行了研究,通过动态模拟计算和分析,结果显示了结构参数的改变引起的齿轮啮合瞬态性能的变化趋势,在斜齿轮设计时,可为齿轮变位系数和螺旋角的选取提供一定的参考。     

参数化修形的直齿轮副啮合性能研究

齿轮的参数化修形设计可以快速、有效地改善轮齿啮合性能。在UG中建立全参数化的直齿圆柱齿轮模型,针对某一工况进行参数化的齿廓与螺旋线联合修形,在Hypermesh和Workbench中对其进行有限元仿真,获得不同修形情况的齿轮啮合特性。对比仿真结果可知,针对同一工况,选择合适的修形方式、修形参数值可以明显改善啮合效果。同时,通过齿轮台架试验,对比修形前后的齿轮振动数据,发现经过修形的齿轮振动特性明显优于未修形齿轮。结合仿真与试验结果分析可得,螺旋线鼓形修形对于齿面偏载有较好的改善效果;齿廓修形能明显改善轮齿间的载荷分配;综合齿廓与螺旋线修形可以快速得到最佳修形方式及修形量,缩短研发周期。研究为实际工程提供了重要理论参考。     

考虑安装误差的弧线齿面齿轮承载接触分析

为获得弧线齿面齿轮副的精确啮合模型,采用展成方法加工仿真,并建立了安装误差下的齿面切触模型。应用弹性接触力学、有限元影响矩阵法、数学规划方法对弧线齿面齿轮进行承载接触分析,研究了在不同安装误差下面齿轮副载荷分布、齿面接触应力的变化规律。同直齿面齿轮副相比,弧线齿面齿轮副的重合度大、接触应力小、传动平稳、对安装误差的敏感性小、承载能力高。此分析方法为面齿轮副的设计、实验研究和实际应用提供了理论指导。     

准双曲面齿轮传动系统动态特性实验研究

为研究准双曲面齿轮传动系统的振动特性,搭建了准双曲面齿轮传动系统的实验平台,进行了准双曲面齿轮传动系统的实验模态分析,测量了齿轮箱轴承座的横向、纵向和轴向振动响应和箱体表面振动加速度响应。为进一步进行动力响应计算和动力稳定性分析提供基础并为验证理论分析结果提供依据。