延伸外摆线准曲面齿轮几何参数计算法的改进

本文研究了曲上他准双曲面齿轮分度锥面几何参数计算的原理。根据延伸外摆线准双曲面齿轮的特点，提出一种精确计算其分度锥面几何参数的新方法。     

准双曲面齿轮副几何参数计算新方法

摒弃传统设计方法中准双曲面齿轮两侧齿面啮合对称的要求,以大轮大端分度圆直径Ｄ、大轮齿度Ｆ、小轮螺旋角ψｐ和大轮节锥角Г为控制参数,推导出一种计算分度锥面几何参数的新方法。详细分析Ｄ、Ｆ、ψｐ和Г对齿轮副形状和强度的影响变化规律,为齿轮优化设计提供依据。     

准双曲面齿轮参数化计算程序研究

准双曲面齿轮副设计计算过程非常复杂,为简化设计计算过程,基于三维造型软件Pro/Engineer wildfire5.0二次开发接口Pro/Toolkit开发了格里森制准双曲面齿轮副几何参数计算程序,该程序能辅助准双曲面齿轮副三维参数化建模,提高准双曲面齿轮副设计效率。     

等高齿高减速比准双曲面齿轮的设计

高减速比准双曲面齿轮设计的关键在于大、小轮节锥参数的确定和几何参数的计算。对Gleason齿制等高齿高减速比准双曲面齿轮的设计方法进行了研究,确定了大、小轮节锥的空间几何关系,给出了螺旋角、偏置距、齿面宽和齿顶高系数的几何限制条件,建立了轮齿几何参数的计算方法。以一对小轮齿数为1、大轮齿数为120的高减速比准双曲面齿轮副作为算例计算了其几何参数,并通过实际加工实验验证了等高齿高减速比准双曲面齿轮设计方法的正确性。     

延伸外摆线齿准双曲面齿轮几何设计和切齿调整计算新方法

研究了展成准双曲面齿轮的啮合对称条件,由此给出确定冠轮几何参数的公式。对齿面接触区的控制进行详细讨论;提出克林根贝尔格摆线齿准双曲面齿轮几何设计和切齿调整计算新方法。     

准双曲面齿轮几何设计研究

介绍了准双曲面齿轮几何设计的基本原理。通过准双曲面齿轮副的节锥几何关系,建立了包含7个节锥参数并由4个方程构成的节锥参数基本方程组。在这组方程的基础上,提出了一种几何设计的新方法,以大轮的节锥角和节圆半径以及小轮的螺旋角这三个参数为自由变量,以准双曲面齿轮副的偏置角为中间变量,用数值求解方法能够非常方便可靠地确定节锥的参数。最后,给出了一个计算实例说明这种方法。     

小交错角面铣准双曲面齿轮副的几何设计与啮合特性

提出一种针对小交错角面铣准双曲面齿轮的几何设计方法,推导了基于单叶双曲面副瞬时轴线的空间节圆锥副设计参数几何关系,提出了考虑齿根平滑过渡的小交错角准双曲面齿轮副啮合特性控制方法。建立了齿轮副啮合模型与有限元分析模型,研究了不同外载荷对齿面啮合特性的影响。小交错角齿轮传动原理样机验证了准双曲面齿轮可在小交错角极端几何尺度下平稳工作。     

准双曲面齿轮刮削的计算

分析由于采用硬质合金刮削刀具 ,使准双曲面齿轮切齿原理产生的变化 ,讨论准双曲面齿轮刮削加工计算中 ,刮削刀具参数的计算。所得结果可用于准双曲面齿轮刮削切齿的精确计算     

准双曲面齿轮的齿面优化设计

基于局部综合法的准双曲面齿轮加工参数设计方法,经过近几年来的改进和发展,已经显示出其可预控性以及计算简洁等优点。本文对刀倾法加工准双曲面齿轮过程中可选加工参数以及预控参数进行优化,有效地消除准双曲面齿轮的三阶接触缺陷,实现准双曲面齿轮的质量控制。     

基于Excel、Matlab与UG的准双曲面齿轮精确建模研究

本文先应用Excel电子表格对准双曲面齿轮进行准确的几何参数设计,然后通过分析准双曲面齿轮断面齿廓的数学模型,建立齿廓方程,最后应用Matlab的数值计算功能根据齿廓方程得出齿轮齿廓的离散点坐标值,在UG环境下,导入离散点数据文件,利用其强大的曲面与实体造型功能,完成齿面和准双曲面齿轮的三维实体建模。     

纵向变位HRH齿轮等高成形法制式设计

研究了准双曲面齿轮的节锥和轮齿收缩的形成与演变规律,分析了刀盘半径、齿根角、节锥等参数之间的耦合关系。根据节点纵向变位原理,提出了等高成形法高减比准双曲面(High reduction hypoid, HRH)齿轮的制式设计方法;通过纵向变位系数和刀盘半径的恰当匹配,确定了适合等高成形法HRH齿轮的节锥角、齿根角的几何可行域,其中等径刀盘设计为工程应用提供了便利。给出了3种HRH齿轮等高成形法的几何制式设计样例,完成了3∶60、1∶60两种HRH齿轮加工、滚检与动态性能试验,试验所设计HRH齿轮齿形与啮合关系正确,接触性能良好。证明了所提出的纵向变位HRH齿轮等高成形法设计方法的可行性。     

准双曲面齿轮的修正节锥设计方法及切齿试验

为了提高准双曲面齿轮的强度和耐磨性,提高准双曲面齿轮的使用寿命,提出准双曲面齿轮的修正节锥设计方法。在不改变大轮外径和中点工作齿高的的情况下,令大轮的齿顶高系数fa≤ ,从而可以导出新的节锥参数,此时新的节锥与面锥重合或在准双曲面齿轮实体之外。利用齿面接触分析(TCA)、齿面承载接触分析(LTCA)和有限元法(FEM),分析齿轮副的啮合性态、齿面接触应力、齿根最大拉伸应力和齿根最大压缩应力。计算机模拟显示,采用修正节锥设计方法设计的准双曲面齿轮的齿面接触应力、齿根最大拉伸应力和齿根最大压缩应力显著减少,采用修正节锥设计方法设计的准双曲面齿轮在加工过程中可用一般的刀具,不需要特殊的工具。     

基于计算机数字控制弧齿锥齿轮加工机床的准双曲面齿轮的制造

基于五轴联动数控铣齿机的概念模型,提出一种新的加工准双曲面齿轮主动设计齿面的切齿原理.推导出相应的切齿啮合方程、工件齿面二阶参数展成控制方程和工件齿深控制方程,并给出机床运动函数、刀盘中心速度以及刀尖半径的具体求解方法.在求解过程中,不涉及刀盘中心加速度以及更高阶运动参数的计算,可简化求解过程.使用该切齿原理进行切齿时,可在有效保证齿深的前提下,在切齿加工过程中实现对沿工件齿面设计接触迹线切矢和切齿接触线切矢两个方向上齿面二阶参数的精确控制.同时,该切齿加工理论还可以推广到其他多种复杂点啮合齿面的加工过程中.     

机床调整误差对螺旋锥齿轮齿面影响的研究

根据准双曲面大轮成形法加工原理及Denavit-Hartenberg齐次变换矩阵,建立准双曲面大轮凸面的齿面方程,并对齿面进行网格划分,推导出齿面误差的求解模型,最后根据实际加工中大轮的加工参数,仿真研究了各个调整参数扰动时的差曲面图。结果表明:垂直刀位与齿形角对齿面的面锥与小端附近的误差比较敏感;水平刀位与水平轮位对齿面的根锥与大端附近的误差比较敏感;轮坯安装角对齿面的面锥与大端附近的误差比较敏感。     

Some studies on hypoid face gears

Some of the geometric characteristics of a hypoid face gear in mesh with an involute spur pinion are analysed. These geometric characteristics include (a) the maximum diameter of the hypoid gear to avoid pointing of the teeth, (b) the minimum diameter for avoiding undercutting, (c) the contact ratio, (d) the field of contact and (e) the variation of the pressure angle along the face of the pinion. The variations of the above quantities with different parameters such as number of teeth of the pinion, transmission ratio, amount of offset and the pressure angle of the cutter are given.     

准双曲面齿轮运动参数和曲率特性的研究

文中根据机床加工调整参数,推导了准双曲面齿轮的齿面数学表达式,建立了准双曲面齿轮的三维模型,并通过数值迭代方法求解了准双曲面齿轮点接触弹流润滑分析所需的相对运动速度、卷吸速度以及瞬时接触椭圆长短轴方向的曲率等参数,为准双曲面齿轮弹流润滑分析奠定了基础。     

准双曲面齿轮参数化设计的CAD程序开发

针对准双曲面齿轮设计计算公式多，三维建模烦琐费时且精度低的现状，开发了准双曲面齿轮参数化设计CAD软件，能优化设计齿轮几何参数、创建三维实体模型、输出常用CAD／CAM软件支持的标准文件、输出ANSYS有限元分析建模命令文件。给出了计算实例，输出IGES和STL文件可成功导入Pro／Engineer软件，输出命令文件读入ANSYS，可得到较理想的有限元分析模型。     

基于PHOENIX系列磨齿机的磨齿参数设计

分析了现阶段我国准双曲面齿轮的磨齿工艺存在的问题，并从准双曲面齿轮的加工原理人手，提出了在格里森PHOENIX系列磨齿机上对准双曲面齿轮进行磨齿的工艺参数的计算。加工试验表明，采用该种方法计算的参数，适合我国汽车驱动桥准双曲面齿轮的磨齿加工，并能保证高质量、大批量的生产要求。     

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。