渐开线椭圆齿轮齿廓数学建模与图形仿真

提出了一种渐开线椭圆齿轮齿廓造型的新方法。首先,根据对渐开线齿廓形成原理和渐开线齿轮任 意圆上的齿厚公式的分析,建立了插齿刀的渐开线圆柱齿轮齿廓的数学模型。其次,建立插齿刀与椭圆齿轮毛坯即 节曲线在共轭时的几何位置关系,使插齿刀作纯滚动,再用啮合方程将这两个模型结合起来,获得椭圆齿轮齿廓曲 线加工数学模型。第三,在加工过程中,为保证刀具和齿坯之间的范成关系,刀具在齿坯节曲线上滚过的弧长等于 刀具绕其自身回转中心转过的弧长。最后,用计算机图形仿真的方法获得了椭圆齿轮的渐开线齿廓曲线图形,验证 了该数学模型的正确性和有效性。     

内齿轮剃齿刀齿向最小修形量的计算

本文采用单自由度线接触的方法和共轭曲面的运动学原理建立了计算内齿轮剃齿刀齿向最小修形量的数学模型,并进行了实例计算。由计算结果分析可知:内齿轮剃齿刀的齿向曲线已经不是螺旋线了,而是一个中凸的空间曲线,即是说,刀齿在齿长方向是变齿厚的。因此,内齿轮剃齿刀的齿面已不是螺旋面了。但由计算的结果可知:理论的内齿轮剃齿刀的齿向曲线与标准的螺旋线的偏离是很小的。因此,内齿轮剃齿刀的齿向曲线完全可以由标准的渐开螺旋面修磨而得到,从而为内齿轮剃齿刀的设计与制造提供了理论依据。     

斜齿插齿刀的刃形优化

介绍一种斜齿插齿刀的刃形优化方法,由此法刃磨出的斜齿插齿刀耐用度和生产率得到显著提高,同时使被加工齿轮的齿形精度亦有所改善。     

非圆齿轮渐开线齿廓数学模型的建立

针对目前非圆齿轮渐开线齿廓数学方程比较繁琐的问题,提出以插齿刀加工非圆齿轮理论为基础,获得非圆齿轮渐开线齿廓曲线数学模型的方法。首先建立插齿刀的渐开线圆柱齿轮齿廓的数学模型,再建立插齿刀与非圆齿轮毛坯即节曲线在相互啮合时的几何位置关系,使其作纯滚动,最后用啮合方程将这两个模型结合起来。此数学模型简单统一,适用范围广泛。     

Design and Machining of Combination Gear Cutter Hob

ＤｅｓｉｇｎａｎｄＭａｃｈｉｎｉｎｇｏｆＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎＧｅａｒＣｕｔｅｒＨｏｂＧＯＮＧＺｈｅｎｑｉＣＨＡＮＧＷｅｉＧＯＮＧＨａｉｔａｏ（龚振起）（常伟）（龚海涛）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔ...     

圆弧齿线圆柱齿轮刀盘半径的调整

圆弧齿线(CATT)圆柱齿轮凸、凹齿面刀盘展成半径的大小对该齿轮的啮合特性具有重大影响,本文就该齿轮的刀盘展成半径调整问题进行了分析和研究。     

剃齿刀精确修形技术

针对标准渐开线剃齿刀剃出的齿轮会产生“齿形中凹”这一工艺难题,提出一种剃齿刀精确修形方法.对端面啮合角及剃齿刀实际修形位置曲率起始点的计算进行了研究,推导出剃齿刀修形位置计算公式,形成了剃齿刀精确修形技术.生产实践表明,该技术克服了现有剃齿刀修形技术的不足,通过计算能够较准确地确定剃齿刀修形的具体位置,不仅有效地消除了剃齿“齿形中凹”现象,而且提高了剃齿加工齿形的精度和被剃齿轮的传动质量,较好地满足了各领域齿轮传动技术的发展要求.     

插制齿轮的直角坐标齿廓方程

应用齿廓法线法,推导出插齿加工的直齿内、外齿轮的直角坐标齿廓方程,给出了齿廓各段曲线起点与终点的确定方法。     

弧齿锥齿轮数控展成加工的位置分析与实践

基于弧齿锥齿轮的数控加工原理,根据产形轮和工件锥齿轮之间的展成运动关系,建立了弧齿锥齿轮齿而的数控展成加工数学模型,完成机床参数的调整,并根据啮合方程式求解出展成大小齿轮时刀具的起始位置和终止位置.基于Pro/E用曲面重建的方法得到三维螺旋齿面,建立了试验用的弧齿锥齿轮的三维实体模型.对所提出的方法应用于实例,表明这种方法的有效性.     

Mesh stiffness evaluation of an internal spur gear pair with tooth profile shift

Tooth profile shift will change the thickness of gear teeth and a part of geometrical parameters of a gear pair, thus influencing its mesh stiffness and consequently the dynamic performances. In this paper, an analytical mesh stiffness calculation model for an internal gear pair in mesh considering the tooth profile shift is developed based on the potential energy principle. Geometrical representations of the tooth profile shift are firstly derived, and then fitted into the analytical tooth stiffness model of gears. This model could supply a convenient way for mesh stiffness calculation of profile shifted spur gears. Then, simulation studies are conducted based on the developed model to demonstrate the effects of tooth profile shift coefficient on the tooth compliances and the mesh stiffness of the internal spur gear pair. The results show that tooth profile shift has an obvious influence on the mean value, amplitude variation and phase of the mesh stiffness, from which it can be predicted that the dynamic response of an internal gear transmission system will be affected by the tooth profile shift.     

大型齿轮齿形误差在位测量新方法探讨

大模数、大直径齿轮的齿形误差临床检测是目前国内外有待解决的问题。本文提出了用测量头的直线运动轨迹作基准来测量大型齿轮渐开线齿形误差的新方法。从理论上对新方法的测量原理加以论证，建立了在统一坐标系中完整的理论渐开线数学模型和测量头坐标计算模型，以及经原理误差补偿和转换后的齿形误差计算模型，巧妙地解决了定位精度问题     

基于节点切线平行线的非圆齿轮齿廓特征点求法

根据范成法加工非圆齿轮的原理,提出基于节点切线平行线的非圆齿轮齿廓特征点求法,以提高齿廓计算的精度;讨论利用齿廓节点处的切线平行线与齿廓包络线求取齿廓曲线的特征点,进而获得非圆齿轮的齿廓数据;通过傅里叶节曲线非圆齿轮的齿廓数据计算,验证了该算法的正确性。     

基于ANSYS／LS-DYNA的少齿差内啮合齿轮副动力学特性分析及修形研究

以全平衡双驱动三环减速器的少齿差内啮合齿轮副为研究对象,在ANSYS／LS-DYNA中应用APDL语言进行精确的参数化建模,并以此为基础对齿轮副进行显式动力学分析。同时对少齿差内啮合齿轮副进行齿廓修形,使轮齿啮合状况得到了改善。     

ZK蜗杆齿廓测量误差研究

基于ZK蜗杆的齿廓方程,建立了齿廓测量误差的数学模型.在蜗杆参数确定的情况下,齿廓测量误差fz是测头偏置量y0的函数,给出了ZK蜗杆齿廓测量误差曲线,并研究了该曲线的特点.同时研究了在不同模数、头数和分度圆直径下测头偏置量对齿廓测量误差的影响规律.根据测量仪器精度确定原则,可以由被测蜗杆的精度等级来确定允许的测头最大偏置量.最后研究了齿廓近似测量的原理误差,举例说明了齿廓近似测量的可行性,对ZK蜗杆齿廓精密测量具有指导意义.     

Experimental Investigation of the Deformation of Helical Gears with Double－Circular－Arc Tooth Profile Using Linear Variable Differential Transformer

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Logix齿轮的形成原理

Logix齿轮是依据全新的齿形理论所提出的一种新型齿轮 .在分析研究Logix齿形形成原理的基础上 ,推导了Logix齿条、齿轮的齿廓曲线方程 ,得出了齿根过渡曲线的齿廓曲线方程 为Logix齿轮的计算机辅助设计和Logix齿轮的加工提供了理论依据 .     

斜齿轮高阶传动误差设计与分析

为了改善斜齿轮副啮合传动性能,提出了应用四阶传动误差函数曲线,采用数控加工展成斜齿轮.利用抛物线齿廓的产形齿条与圆柱齿轮啮合推导小轮齿面方程.采用假想小轮的方法推导了四阶齿线修形大轮齿面数学模型.根据两齿面在啮合中连续相切条件,建立了含有误差的轮齿接触分析模型(TCA).仿真结果表明:该设计降低了接触印痕对安装误差的敏感性,相邻两个啮合周期的啮合转换点处,传动误差曲线的切线夹角接近180°,降低振动及冲击.     

Tooth surface geometry optimization of spiral bevel and hypoid gears generated by duplex helical method with circular profile blade

In order to effectively improve meshing performance of spiral bevel and hypoid gears generated by the duplex helical method, the effects of straight lined and circular cutting edges profile on meshing and contact of spiral bevel and hypoid gears were investigated analytically. Firstly, a mathematical model of spiral bevel and hypoid gears with circular blade profile was established according to the cutting characteristics of the duplex helical method. Based on a hypoid gear drive, the tooth bearings and the functions of transmission errors of four design cases were analyzed respectively by the use of the tooth contact analysis(TCA), and the contact stresses of the four design cases were analyzed and compared using simulation software. Finally, the curvature radius of the circular profile blade was optimized. The results show that the contact stresses are availably reduced, and the areas of edge contact and severe contact stresses can be avoided by selecting appropriate circular blade profile. In addition, the convex and concave sides are separately modified by the use of different curvature radii of inside and outside blades, which can increase the flexibility of the duplex helical method.     

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮齿面曲率特性研究

齿轮副共轭齿面间的曲率关系是表征齿轮传动质量好坏的重要参数,对齿面诱导法曲率、接触区形状、接触特性、润滑特性、磨损和齿面压应力都有直接的影响。作者基于变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的齿面方程对其曲率表达式进行推导并研究了其变化规律。首先根据大刀盘加工原理,利用坐标变换得到了变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的齿面方程。基于得到的齿面方程,利用微分几何和空间啮合原理对变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的主曲率、高斯曲率、平均曲率和诱导法曲率的数学表达式进行了推导。根据所推导的数学方程利用计算机软件得到变双曲圆弧齿线圆柱齿轮副的齿面数据点,并对该齿轮副的主曲率、高斯曲率、平均曲率和诱导法曲率进行了仿真分析,得到了在啮合过程中齿轮曲率的变化规律。通过仿真结果可知齿轮副的凹、凸齿面在齿线方向的主曲率变化趋势是一致的,但略有差异;在齿廓方向主曲率都在逐渐增大,但增加幅度恰好相反,并且主曲率的变化趋势与齿形的凹凸性是一致的。齿轮副的高斯曲率和平均曲率都很小,在啮合过程中变化幅度很小,没有发生突变,这就证明了该齿轮副的光滑程度很高,齿面连续。诱导法曲率在齿线方向的主值很小,基本接近于0,在齿廓方向的主值为负值,从而证明了该齿轮副在啮合过程中没有干涉现象发生。通过曲率研究证明了该齿轮传动性能很好、传动平稳,同时也为该齿轮后续的研究、开发和设计提供了一定的研究基础。     

剃齿工艺中的齿形误差分析及剃刀修形补偿

在分析剃齿工艺造成被剃齿轮齿形畸变的各种影响因素基础上,提出丁以三点接触率等啮合要素和速度要素为主,引入修正系数以考虑其它因素影响的方法,建立了齿形畸变规律的解析式,导出了左、右啮合线相对位置方程;并相应地确立了剃刀修形曲线的相关方程。经实践证明,在已知某一特定条件和工况参数情况下,运用上述结论,可有效地对常规剃齿工艺造成的齿形畸变进行补偿修正。