延伸外摆线准双曲面齿轮几何参数计算法的改进

本文研究了曲齿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。     

轴毂锥面连接传递扭矩分析

锥面连接是轴和轮毂间无键连接的一种重要形式,应用场合广泛。锥面连接中,轴毂之间通过摩擦传递扭矩。由于是锥面接触,缺乏直观的确定轴毂传递扭矩大小的计算方法,给设计带来不便。建立了锥面摩擦力矩的几何模型,使用积分方法,建立了锥面压力、锥面几何参数和摩擦力矩间的解析公式和估算公式,提出了当量力臂概念。当已知锥台大端或小端直径、锥台压力和半锥角等条件时,可使用解析公式和估算公式计算锥面摩擦力矩。实例计算表明,当锥角较小时,解析和估算方法结果十分接近,实际设计中可使用估算公式计算锥面摩擦力矩。     

锥面包络锥蜗杆传动啮合原理

本文论述一种锥面包络锥蜗杆传动的啮合原理,它的蜗杆齿面是由锥面圆盘刀具加工形成,它除了具有普通阿基米德锥蜗杆传动的优点外,还具有蜗杆齿面容易做成高硬度高精度齿面的优点。普通阿基米德锥蜗杆经锥面砂轮磨削后便成为这种锥蜗杆。国内某厂在高速铣床的传动机构中已有成功的应用,但对这类锥蜗杆传动的啮合理论的研究还很不完善,有关它的啮合原理的较全面的论述尚未见到。研究其啮合理论,分析其设计参数和加工参数对啮合性能的影响,对这种蜗轮副的设计和制造都是亟待解决的重要问题。因篇幅所限,某些推导过程从略。     

基于球面渐开线齿面的锥齿轮铣削加工研究

针对传统斜齿锥齿轮成对啮合中不能正确啮合的问题,提出一种基于产形线切齿法的齿轮啮合误差修正方法.结合球面渐开线原理和渐开线齿面方程,利用基锥螺旋角计算节锥螺旋角的方式,对齿面方程的几何参数进行确定;利用求出的几何参数,对凹齿面切齿运动进行分析,推导出产形线方程;最后通过切齿实验对上述推导方程进行验证,取得良好效果,从而验证了该修正方法的可行性.     

指状包络环面蜗杆的几何特性

本文应用空间啮合理论，导出了指状锥面二次包络不面蜗杆传动的蜗杆齿面方程和其端面，轴 面的齿廓方程，以及作意齿高的弦齿厚，螺旋升角等计算公式，编制了相应的计算机程序，为探讨指锥二包的蜗杆几何特性提供了理论基础和实用手段。     

锥蜗杆传动几何参数计算的理论基础

本文提出的锥蜗杆传动几何参数计算方法不同于美国Illinois工具工厂的方法,主要特点是:1.引入节锥面概念,以啮合分析为基础选择和计算几何参数;2.便于将锥滚刀标准化。文中系统地阐明这种方法的理论依据。     

汽车差速器主动齿轮锻造出模问题的研究

汽车差速器主被动齿轮是汽车传动的重要部件,目前主要采用切削的方法加工。采用锻造的方法加工汽车差速器主动齿轮时会出现不能出模的情况,所以需要对出模情况进行判断。通过计算公共导程提出了利用导程区间判断锻件能否出模的方法,给出了计算公式,并且对其进行了验算。计算分析了节锥角、齿向节锥面曲率半径、中点螺旋角、压力角和齿面宽对出模的影响。对于出模有问题的情况可以对锻件进行修形,即在普通的加工余量上再加上修形量,可以使锻件更加顺利出模。节锥面曲率半径和根锥角的修改可以达到修形的目的,而且两个参数配合修改可以使锻件更好的出模。     

弧齿锥齿轮螺旋变性展成法切齿原理与仿真分析

传统加工方法加工弧齿锥齿轮副会使其接触区呈现对角线接触的不良现象,针对该现象,提出一种新型螺旋锥齿轮加工方法——螺旋变性展成法。为揭示螺旋变性展成法的切齿原理,根据机床、刀具和工件间的运动位置关系,以微分几何和齿轮啮合原理为基础,运用矢量分析法,以齿面中点为计算点建立切齿数学模型,分析推导机床调整参数计算公式;以一对弧齿锥齿轮为例进行了几何参数、刀具参数及机床调整参数的计算,建立弧齿锥齿轮三维虚拟仿真加工模型并进行齿面接触分析;最后,基于以上参数在数控铣齿机上进行切齿试验,齿面接触分析与滚检试验结果说明了螺旋变性展成法消除对角线接触的有效性。     

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。     

手动变速箱同步器数学模型的建立与优化

通过对锁环式惯性同步器的结构、工作原理以及结合过程的分析研究,结合同步器的工作过程及同步器设计公式,以缩短同步器同步时间为目标,选取摩擦锥面锥角α、摩擦锥面的平均摩擦半径R、摩擦锥面宽度L、摩擦锥面摩擦因数μ、结合齿的锁止角β五个对同步器性能影响较大的参数对同步器进行数学建模;针对模型中设计变量、目标函数及约束条件,为了提高计算效率,利用Matlab优化工具箱中的Fmincon函数,建立非约束性M文件,然后进行数学模型优化。     

基于双重双面法的弧齿锥齿轮双侧齿面同步修形设计

针对弧齿锥齿轮的双重双面法加工方法,以小轮齿槽中点作为双侧齿面修形的参考点,通过预置双侧齿面的啮合参数,构建符合啮合性能要求的目标齿面,建立基于加工参数优化的目标齿面误差数学模型和约束函数,采用非线性约束优化函数反求大轮的加工参数。根据齿面几何接触分析和有限元接触分析,对优化后的加工参数进行验证,结果表明,齿面修形后的啮合性能满足预期需求。     

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。     

锥蜗杆传动的最大中心距系数

阿基米德锥蜗杆传动的切齿干涉最易出现在锥蜗杆小端齿顶。把分度锥面参考点选在与锥蜗杆小端齿顶对应部位,可以通过控制中心距系数,避免切齿干涉。文中给出无根切最大中心距系数表。以表中数值为上限选择中心距系数,可不进行根切校核和避免返工,使设计工作简化。计算结果表明,导致锥蜗轮齿面根切的原因,是锥蜗杆齿面上存在啮合界线,而不像其他蜗杆传动那样,是由于蜗轮齿面上存在曲率干涉界线。     

冷滚挤锥齿刀结构设计及数学验证

冷滚挤锥齿刀是一种新型挤压刀具,针对工件端齿的特点,提出一种基于锥面模型理论、适合高效率加工的冷滚挤锥齿刀设计方法,并计算了刀具的齿数、齿高等参数,然后对工件端齿主要参数进行了误差分析,最后利用数学方法对设计的刀具进行验证。该刀具能极大提高对空心回转类零件端面尖齿的加工效率,且加工精度较高,为尖齿加工提供了一种新思路。     

基于锥面渐开线的锥齿轮齿廓设计方法研究

为了使锥齿轮齿廓更加接近其理论上的球面渐开线,提出锥面渐开线的概念,应用锥面渐开线进行锥齿轮齿廓的设计,即直接在锥面上形成锥齿轮渐开线齿廓;锥面渐开线能够展开在平面上,从而便于锥齿轮的设计制造;利用逆展的方法建立了扇形圆柱齿轮平面渐开线与锥面渐开线之间的映射关系,并推导出了直角坐标系下锥面渐开线的参数方程。应用推导的锥面渐开线方程建立了锥齿轮的齿廓,最终生成了基于锥面渐开线的锥齿轮参数化模型,进行了建模精度的分析,验证了该建模方法的可行性。     

小端接触同步器后备量分析与验证

某变速器高速挡同步环与结合齿采用单锥面小端接触,其同步环与结合齿后备量作为一重要参数被考核,但是通过分析发现,不管同步环与结合齿锥面公差及锥点位置如何分布,其实测后备量均大于传统一维尺寸链计算,最大误差高达19%,且同步环与结合齿锥面角度差越大,实测值与传统计算值差异越大。通过分析发现,传统一维尺寸链计算未考虑锥面角度差产生的接触点变化(小端接触)的影响,进而导致其对后备量的影响。采用二维尺寸链理论分析了小端接触同步器后备量,它与实测值误差从原先的19%降低到2%,提高了理论计算后备量准确性。     

奥利康制摆线齿锥齿轮切齿计算与啮合仿真软件开发

为实现奥利康制摆线齿锥齿轮齿面数字化设计及指导切齿加工,基于VC编程软件及MATLAB绘图功能开发了摆线齿锥齿轮切齿计算与啮合仿真的计算机软件系统。该软件系统不仅包括几何参数设计、刀具参数计算及切齿参数计算等基本计算模块,而且还具有齿面数值仿真、齿面失配分析及齿面啮合分析等仿真功能。实例表明,利用该软件系统可以快速精确设计加工参数,为摆线齿锥齿轮加工提供理论指导。     

准双曲面锥齿轮从动轮开口尺寸的计算

在汽车后桥齿轮的设计与加工中,我们经常会遇到准双曲面锥齿轮从动轮的加工计算,设计中只给出从动轮的轮冠距C1、装配距l、总厚C等参数。大轮的开口尺寸一般由其它尺寸通过换算求出,但在实际的零件加工及工艺编制中,又必须先给出开口尺寸,由开口尺寸车出前锥面,然后根据前锥面车出背锥来保证齿面长。如附图,是我们在开发新产品中遇到的开口尺寸计算实例,从中可以看出,开口尺寸的计算不是简单的尺寸换算。因此根据多年的实践经验,我们总结出一套计算准双曲面锥齿轮开口尺寸的方法。不管给出的是外锥距Re或是节圆直径de都转换为外锥距Re来求…     

数控端铣弧齿锥齿轮的刀背与轮齿干涉避免方法

在五轴数控机床上端铣加工弧齿锥齿轮时,为了避免中凹盘铣刀背锥面与对侧齿面发生干涉,提出了基于刀具和齿轮结构的干涉避免方法。通过确定加工轨迹上刀背圆锥面最突出母线与对侧齿面的位置关系,保证刀具背锥面沿进给方向的法曲率小于对侧齿面法曲率,优化确定刀具边缘厚度和背锥角,实现了端铣齿面时刀背不干涉对侧齿面。最后,以一对弧齿锥齿轮副的小轮为例,通过比较虚拟加工模型和理论模型,验证了所提干涉避免方法的有效性。