直齿圆柱齿轮几何参数计算机辅助测定

介绍用扫描仪对齿轮扫描取得齿轮形状，计算机编制程序进行齿轮参数计算，方法简单，测定结果精确，避免了用游标卡尺进行手工操作测量的缺陷，易于推广应用。     

渐开线直齿圆柱齿轮参数的测量与计算

在没有原设计技术资料的情况下,如何准确无误地确定渐开线直齿圆柱齿轮的参数是生产实际中经常碰到的一个现实问题。本文将针地这一问题进行较为详细的探讨。对标准渐开线直齿圆柱齿轮来讲,需测量和确定的几何参数有齿数z、模数m、齿顶圆直径d_a、压力角α、齿顶高系数h_a~*及顶隙系数c~*。对非标准渐开线直齿圆柱齿轮来讲,还要确定变位系数x。齿轮主要分为模数制和径节制两种,本文仅涉及模数齿轮(使用模数制的主要有:中国、德国、日本、法国、瑞士、俄罗斯、捷克等国家及国际标准化组织)。此外,由于在机械工程中使用的渐开线齿轮模数小于1     

利用滚齿机测量斜齿圆柱齿轮螺旋角

斜齿圆柱齿轮的螺旋角通常是指分度圆上的螺旋角。在齿轮测绘工作中,斜齿轮的测绘是较为困难的。它的难度主要在螺旋角的测量上。如果能准确地测出螺旋角,反过来还可以验证模数等其它齿轮参数的判断是否正确,包括确定齿轮有无变位等,对于单个更换的重要齿轮尤为有用。本文试就在滚齿机上对斜齿圆柱齿轮螺旋角的测量作一点探讨。     

直齿圆柱齿轮参数视觉测量方法研究

视觉测量由于具有非接触、高效、低成本、自动化程度高等优点,正逐渐取代传统的测量方法。提出了一种基于视觉测量的直齿圆柱齿轮尺寸参数的测量方法。首先,搭建了精密视觉测量系统,分析直齿圆柱齿轮视觉测量流程以及系统构成;其次,验证了视觉测量系统的可靠性,利用高精度光学玻璃进行标定和重复性精度评估,结果表明测量系统的误差均小于0.03Pixels;最后,运用凸集轮廓的方法定位齿顶圆,利用开运算的方法定位齿根圆,最终沿分度圆扫描灰度阶越,得出齿槽宽与齿厚,从而测量出齿轮的各项参数。实验结果表明,该方法快速准确,测量效果更加稳定。     

直齿圆柱齿轮齿面接触温度研究

针对齿面接触温度对齿轮啮合过程的重要影响,基于Blok闪温理论推导了直齿圆柱齿轮在4种不同润滑状态下的齿面接触温度计算公式,分析齿面接触温度沿啮合线的分布情况及转速、转矩、润滑油黏度和齿侧间隙对齿面接触温度的影响规律,实验测量不同工况下的齿面接触温度。数值计算结果和实验结果表明,齿面接触温度在进入啮合位置和齿顶处达到最高,而在节点附近接近于室温。弹流润滑状态下齿面接触温度随着润滑油黏度增大而升高;在混合润滑状态下则相反;边界润滑状态下润滑油黏度与齿面接触温度无关;随着转速、转矩和齿侧间隙增大,齿面接触温度升高。研究结果可为齿面接触温度的计算和实验测量提供依据。     

奇数齿直齿圆柱齿轮齿顶圆直径测量

在齿轮成品检验中,若被测齿轮的齿数为偶数,便可直接测出齿顶圆直径d_a,若被测齿轮齿数为奇数,则不能直接测出齿顶圆直径d_a,需进行间接测量,并通过必要的计算才能得到齿顶圆直径d_a,下面就我厂实际经验总结简介如下。     

利用插床加工大模数直齿圆柱齿轮

齿轮副传动,因其结构简单,传递扭矩大,传动可靠、传动精度高、传动速比大等特点而广泛应用于各种机构中,模数大于20mm的圆柱齿轮一般采用直齿,加工方法采用仿形法,仿形法加工的精度主要取决于刀具及分度的精度等因素。一般插床分度精度比较高可以保证齿轮的分度精度。使用绘图软件可以精确绘制刀具图,使用慢走丝线切割加工方法可以精确加工刀具。     

测量大型圆弧齿圆柱齿轮切齿深度的新方法

在加工圆弧齿圆柱齿轮时,通常以测量切齿深度H来控制其全齿高,对于偶数齿圆弧齿轮,见图1(a): H=(d_a-d_f)/2式中 d_a——齿顶圆直径 d_f——齿根圆直径对于奇数齿圆弧齿轮,见图1(b): H=L_a-L_f/cos(90°/z)式中 L_a——齿顶根对径 L_f——齿根圆斜径 z——齿轮齿数     

小模数直齿轮免参数并行快速测量

小模数齿轮在实际制造中,单条产线多台设备通常同时生产多种不同参数的齿轮,迄今无法用单台齿轮测量仪器在生产线上同时实时全检这些不同参数的齿轮。开发了基于Facet的齿轮亚像素边缘定位算法、基于迭代重加权最小二乘的齿轮中心定位法、圆与齿廓交点快速定位法、正弦函数拟合齿数法和齿廓近似测压力角法等;若结合适当的送料与定位机构,本文方法能够在未知参数时,实现多种不同型号齿轮的混合测量,无需装夹,测量效率高。可以实现齿数、模数、压力角、齿顶圆直径、齿根圆直径、全齿高、齿宽、公法线变动量、变位系数、齿廓偏差和形位误差的测量。实验结果表明：该方法测量0.5～1.0 mm模数的直齿轮的重复性精度为4μm。该方法在小模数齿轮柔性化生产线具有重要应用前景。     

直齿圆柱齿轮磨损过程模拟

用Archard磨损公式 ,结合赫兹接触理论对标准直齿圆柱齿轮轮齿磨损过程进行了模拟计算。算例表明 :(1)轮齿表面上靠近齿根处磨损量最大 ;(2 )分度点处磨损量最小 ;(3)轮齿根部磨损量大于顶部 ;(4)啮合次数相同时 ,小齿轮齿根磨损较大齿轮多。     

Wear investigation of spur gear teeth

An FZG back‐to‐back gear test machine has been used to investigate the initial wear of spur gears. By making plastic replicas of the tooth surfaces, and measurements of the same using a 3D stylus instrument, the wear pattern has been analysed. The wear tests were run on the machine according to a predefined schedule. During planned stops, negative surface replicas were made. The replicas were measured, and the amount and distribution of wear analysed. SEM pictures were also taken of the tooth surfaces, and several different types of damage were identified. The results were compared with simulated results using identical loading and geometry. It was found that the wear was quite severe at the root of the wheels and also significant at the tip. The wear was also found to form an overloaded wave pattern on the original involute form of the tooth.     

直齿圆柱齿轮精密成形挤压型腔的参数化建模方法

齿轮精密成形是直齿圆柱齿轮成形的必然趋势,但其挤压型腔的数学模型建立困难,往往导致参数不易求解和优化。笔者提出了基于齿轮挤压型腔的参数化数学建模方法,利用Bezier曲线描述挤压型腔轴向变化规律和Pro／Engineer软件对其进行几何建模,使挤压型腔CAD／CAM一体化成为可能。     

Digital image tiles: a method for the processing of large sections

Segmentation of large areas of light microscopic slides into N by N fields, and each of these fields into M digital image tiles, allows the scanning, storage and digital processing of large images. Any of the original N² fields or composites of M adjacent tiles can be recalled to the video display for analysis. Developed procedures for use on a microscope equipped with a precision scanning stage allow registration of the image coordinates (X-Y) for any original or composite field and the alignment of one of these fields along the depth (Z) axis by means of external, machined fiducial marks in serial sections. To facilitate work whenever unavoidable, we have incorporated methods for digital image panning and zooming (changes of magnification) and discuss their use and implications.     

直齿锥齿轮齿廓修形

根据啮合刚度和噪声之间的关系,以修形减振降噪为目的,用旋转渐开线曲线对直齿锥齿轮进行齿廓修形.以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动大小为衡量标准,同时确保载荷变化呈平稳过渡.静态计算结果表明,直齿锥齿轮齿廓长修形具有较好的减振效果.直齿锥齿轮采用冷精锻进行齿廓修形,显著地降低了成本,这为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和设计提供了一种新的研究方法.     

利用直线特征的定标图像非线性畸变校正

针对管道弯曲度测量系统中定标图像的特点，提出了一种利用图像中直线特征的非线性畸变校正方法。在畸变得到有效校正的前提下，三维空间中的直线投影到图像平面上应该是直线。先提取畸变图像的边缘，利用边缘线段长度作为判据，剔除野值。把边缘的畸变误差总和作为目标函数，通过最小化目标函数获得最优畸变系数，利用该组系数校正原图像的非线性畸变。实验结果表明，该方法的校正精度较高，适用于管道弯曲度高精度的测量，而且易于实现。     

Efficient work measurement system of manufacturing cells using speech recognition and digital image processing technology

Work measurement methods previously proposed require considerable time and effort by time study analysts because they have to measure the required time through direct observations. In this study, however, we propose a method which efficiently measures the standard times without involving human analysts by using speech recognition and digital image processing techniques. First, we implement a prototype system which can acquire the status of manufacturing cells through a speech recognition system. Second, using image processing, we suggest a method which consists of two main steps: motion representation and cycle segmentation. In the motion representation step, we first detect the motion of any object distinct from its background by differencing two consecutive images separated by a constant time interval. The images thus obtained then pass through an edge detector filter. Finally, the mean values of coordinates of significant pixels of the edge image are obtained. Through these processes, the motions of the observed worker are represented by two time series of data of worker location in horizontal and vertical axes. In the cycle segmentation step, we extract the frames which have maximum or minimum coordinates in one cycle, store them in a stack, and calculate each cycle time using these frames. In this step we also consider methods for detecting work delays due to unexpected events such as an operator’s movement out of the work area, or interruptions. To conclude, the experimental results show that the proposed method is very cost-effective and useful for measuring time standards for various work environments.     

直齿圆柱齿轮的虚拟设计与分析

利用Pro/E程序本身的参数化功能实现了渐开线直齿圆柱齿轮的三维造型,同时应用其内在的Mechanica模块对建立的参数化模型进行仿真和有限元分析,从而生成应力、应变条纹图,运行结果验证了应用Pro/E软件进行虚拟设计的可行性和分析研究的正确性,并提高了设计研究的效率。     

地铁隧道变形监测的数字图像处理技术研究

提出利用数字图像处理技术对地铁隧道变形进行监测的方案.通过对隧道内定点放置的目标光源进行拍摄,得到所拍摄的图像,并对图像进行平滑、锐化、腐蚀、膨胀、去噪等预处理,获取目标光源清晰轮廓,然后对图像进行二值化,边界提取,进而通过最小二乘法,拟合圆心,计算出目标光源圆心的位置变化,从而得出地铁隧道纵向的变形量.实验结果表明,该方法在地铁隧道变形检测系统中得到的隧道变形量比较精确、可靠.     

直齿圆柱齿轮的三维建模及有限元分析

以Pro/E为开发平台,Pro/Program为开发工具,对标准直齿圆柱齿轮的参数化建模进行了详细的介绍.只要按提示输入标准直齿圆柱齿轮的5个基本参数,就可以得到精确的直齿齿轮的三维实体.同时利用ANSYS有限元分析软件的特点,可以在不脱离Pro/E和ANSYS这两个软件的情况下对直齿圆柱齿轮进行有限元分析.     

基于AutoCAD的直齿轮齿廓的参数化设计

分析了齿轮啮合的基本原理和共轭齿形的形成及其求法,详细探讨了圆柱直齿轮齿廓模型特点,以渐开线齿条滚刀加工圆柱直齿轮为例说明齿廓的形成过程,建立了相应的数学模型.并对该模型进行了仿真,简要介绍了仿真平台的特点和功能结构,并通过该软件精确仿真出了齿轮的齿廓的曲线,符合设计要求.