球面渐开线齿形弧齿锥齿轮精密切齿方法

为了对具有球面渐开线齿形的收缩齿制弧齿锥齿轮实现精密切削,在切削形成齿轮齿面时,使工件的基圆锥与假想球面大圆平面做纯滚动运动,并以位于大圆平面上的圆弧曲线为刀刃.圆弧刀刃绕自身回转,基锥、大圆平面和刀刃三者按定比传动关系的回转运动在形成齿面所需要的运动关系的同时,形成切削齿面所需要的切削速度,使刀刃尾端沿齿根切出,避免干涉.设计了球面渐开线齿形弧齿锥齿轮切削试验的装置和刀具,验证了切削方法的正确性、有效性和可行性.结果表明:用合适的圆弧刀刃可以1次切削成形整个齿面,可以实现正确退刀,大、小齿轮及凸、凹齿面可以在一台机床上完成切削加工,且无需更换刀具,所加工的齿轮可以互换并实现定比传动.     

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.     

基于齿面发生线的弧齿锥齿轮铣削加工仿真分析

基于球面渐开线弧齿锥齿轮的齿面生成原理,对齿面的发生线形成理论进行了研究,并提出了一种以齿面发生线作为铣削刀刃,通过三轴联动的方式加工出弧齿锥齿轮齿面的加工方法。建立了锥齿轮加工机床的三维模型,进行了锥齿轮的加工仿真,并对仿真生成的锥齿轮进行了齿面接触迹线分析。研究表明,基于该理论进行弧齿锥齿轮的铣削加工,运动和控制简单,且加工出来的锥齿轮能实现大倾角线接触传动。     

双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程的推导

双圆弧弧齿锥齿轮是将点啮合制圆弧齿轮传动形式运用传动形式运用到锥齿轮上的成功例子。本文在对双圆弧弧齿锥齿轮进行啮合分析的基础上，首次推导出双圆弧弧齿轮的齿面方程。     

非零变位长锥距弧齿锥齿轮的加工方法

长锥距弧齿锥齿轮,由于其锥距超出机床加工范围,一直是齿轮加工中的一个难题。本文针对长锥距弧齿锥齿轮的加工特点,提出了不用变性机构加工长锥距弧齿锥齿轮的思想,将非零变位技术应用于长锥距弧齿锥齿轮的加工实践中。采用文中所述方法,研制出一对外锥距为852．652mm的非变位长锥距弧齿锥齿轮。结果表明,在不改变现有机床的条件下,可加工出超出机床加工范围的长锥距弧齿锥齿轮。     

弧齿锥齿轮接触斑点误差分析

本分析了用平顶齿轮原理切制弧齿锥齿轮时，对齿轮啮合质量有着直接影响的齿面接触斑点误差产生的原因，并提出了修正方法，以利于弧齿锥齿轮的设计计算．     

弧齿锥齿轮计及误差的轮齿接触分析

本文提出了在考虑制造误差与受载变形的情况下对弧齿锥齿轮进行轮齿接触分析的方法，称之为ＥＴＣＡ（ＥｒｒｏｒＴｏｏｔｈＣｏｎｔａｃｔＡｎａｌｙｓｉｓ）．首先依据弧齿锥齿轮的切齿工艺，建立齿面切齿共轭方程；然后针对齿轮到的实际工作条件，建立计及误差的传动啮合方程；最后通过求解方程，分析了误差对弧齿锥齿轮的齿面接触区和运动曲线的影响，获得了有用的结论，本文方法和结论，为预测弧齿锥齿轮传动的真实接触特性，以及确定最佳的切齿调整参数提供了手段和依据．     

弧齿锥齿轮齿侧形成的包复数学模型及特性

利用包络原理分析了弧齿锥齿轮齿侧面的形成以及由包络原理获得的齿侧面特性 ,在肯定其能对齿面工作段作清晰数学描述的优点的同时 ,指出了其不能描述齿面非工作段的不足 .从齿轮的切削过程入手 ,引进包复原理重建了齿侧面的数学模型 .根据由包复原理形成的算法 ,得出了相应的齿侧特性 .对上述两种模型形成的齿侧面特性进行了分析和比较 ,认为包复模型能对整个齿面作出清晰的描述 .同时为判断轮齿是否根切、计算轮齿的弯曲应力和校核弯曲强度奠定了数学基础 .     

不同加工方法的弧齿锥齿轮齿面统一模型的建立

为避免弧齿锥齿轮齿面建模计算过程中的重复性,提高弧齿锥齿轮的齿面建模效率,分类研究了各种类型弧齿锥齿轮切齿机床的不同加工方法,归纳出不同加工方法间弧齿锥齿轮齿面建模的共性,建立了弧齿锥齿轮齿面统一模型.研究结果表明:通过建立统一的加工转换坐标系,实现了不同加工方法到统一模型的转换;齿面精度分析所需齿面点坐标可通过齿面网格计算软件求解;弧齿锥齿轮统一齿面模型经实例验证正确可行.     

弧齿锥齿轮的动态分析

采用有限元法对弧齿锥齿轮进行动态特性分析,计算了一个弧齿锥齿轮的固有频率、固有振型和行波共振转速,并用振型叠加法计算出齿轮在啮合过程中的动位移及动应力。     

斜齿锥齿轮的精确建模与加工仿真

为了对斜齿锥齿轮进行精确建模与加工仿真,在对球面渐开线和斜齿锥齿轮齿面生成原理进行研究的基础上,推导了斜齿锥齿轮基圆锥面上的螺旋线方程和球面渐开线对称面的位置,提出了一种基于三维造型软件UG和CATIA的斜齿锥齿轮精确建模方法.利用UG和CATIA的相关功能建立了一个左旋斜齿锥齿轮的三维模型并对其进行了加工仿真.仿真结果表明,设计的建模方法理论正确、简便可行,为斜齿锥齿轮的有限元分析、加工仿真和自动编程等提供了依据.     

基于加工方法和啮合理论的螺旋锥齿轮精确实体造型

提出了基于加工方法和啮合理论的螺旋锥齿轮精确齿面的实体造型方法。通过分析锥齿轮的加工方法和齿轮啮合理论,建立了螺旋锥齿轮齿面数学模型。根据齿面均匀离散点的输出数据,对齿面进行重构,实现了螺旋锥齿轮的精确实体造型,采用了齿面偏差法对生成实体模型精度进行了评估。研究结果对于螺旋锥齿轮数字化设计和制造具有重要意义。     

变载荷下Klingelnberg锥齿轮接触迹线规律

基于克林根贝尔格锥齿轮齿面加工原理, 建立齿面方程, 用拟Newton法在MATLAB中进行齿面方程离散, 构建克林根贝尔格锥齿轮的几何模型;基于变载荷接触有限元分析原理, 应用Abaqus仿真克林根贝尔格锥齿轮在变载荷情况下的轮齿啮合状态, 并研究其接触迹线变化, 给出载荷变化与轮齿接触迹线变化之间的关系;根据克林根贝尔格锥齿轮高重合度, 提取3对啮合轮齿模型, 研究其在轻载、中载、重载下接触迹线变化情况.结果表明:随着载荷的增大接触椭圆的面积逐渐增大, 且接触椭圆的形状、倾斜方向、位置也随载荷的增大而发生变化;接触迹线移动方向由水平方向逐渐变为沿对角方向, 根据受力后接触面移动规律, 可预先将接触区调在小端, 这样可提高齿轮的承载能力.     

虚拟弧齿锥齿轮齿面可控性椭球抛物面误差的叠加新方法

为了研究弧齿锥齿轮测量精度稳定性及不同程序测量误差的问题,提出了一种对虚拟弧齿锥齿轮进行可控误差叠加的方法.分析虚拟弧齿锥齿轮建立时产生的误差,在虚拟工件上叠加可控的椭球抛物面误差,调用OpenGL图形库中的函数将叠加误差后的效果进行直观对比.研究结果表明:对虚拟弧齿锥齿轮进行误差可控的叠加,得到了齿面误差可控的虚拟弧齿锥齿轮.     

螺旋锥齿轮齿面拓扑误差评定软件包的开发

建立了螺旋锥齿轮的理论齿面模型,从理论上分析了螺旋锥齿轮整体误差的形成原因及其分离方法,把螺旋锥齿轮齿面拓扑误差分解为三种整体形状误差:零阶、一阶和二阶误差.提出了差曲面和最小二乘法相结合的方法,提取了螺旋锥齿轮齿面拓扑误差的特征参数.用VC 6.0和Matlab两种语言相结合,开发了螺旋锥齿轮齿面拓扑误差评定软件包.该软件包可以绘制出大小齿轮的理论齿面和差曲面,利用得到的差曲面可迅速地计算出各阶误差的特征参数值,实现了对齿面拓扑误差的定量评定.     

基于参数化的弧齿锥齿轮建模仿真和加工

基于参数化设计思想,以弧齿锥齿轮为研究对象,建立了渐开线方程,生成准确的齿形,实现了不同模数、齿数齿轮的快速造型;通过仿真和分析弧齿锥齿轮的运动和数控加工,预先发现和改进实际加工出现的问题,降低了生产成本,提高了生产效率。     

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。