高齿准双曲面齿轮的研究

研究基于局部综合法的高齿准双曲面齿轮ＨＦＴ法切齿参数的设计,给出用ＨＦＴ法加工准双曲面齿轮副的齿面接触分析方法,并在此基础上,比较了普通齿和高齿２种准双曲面齿轮副的传动误差曲线和啮合区。结果表明,高齿准双曲面齿轮副具有较好的啮合性能。     

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。     

高齿准双曲面齿轮的轮齿加载接触分析

给出了准双曲面齿轮齿加载接触分析的数学模型和加载接触分析的求解方法，计算了高齿准双曲面齿轮和普通齿准双曲面齿轮副的加载接触过程，对比了两种齿轮在不同工况和安装误差条件下的齿面印痕、齿面载荷分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载载体分布、齿间载荷分配和承载传动误差，证明了高齿准双曲面齿轮副齿面载荷分布和齿间载荷的分配合理，接触印痕受安装误差的影响较小，具有较高的强度和较好的动态特性。     

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。     

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。     

准双曲面齿轮真实齿面研磨位置控制研究

为改善准双曲面齿轮副的研齿效果,提出了一种基于真实齿面的齿面研磨位置控制方法。对准双曲面齿轮真实齿面进行测量,并用非均匀有理B样条(NURBS)曲面对实测点进行拟合,采用真实齿面接触分析方法,分析了研磨运动参数V/H/J与齿面接触位置变化的数学关系,建立了齿面研磨点位置和移动方向的齿面研齿控制模型。数控滚检试验结果表明,该方法可精确实现准双曲面齿轮副的全齿面研磨。     

摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统软件的开发

简单介绍摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统软件的组成、界面设计原则,详细描述摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统的界面内容,包括界面启动、数据输入、齿轮参数设计、可行性检验、强度校核、数据结果输出、系统帮助和提示。利用摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统软件进行三维建模,通过观察刀具和齿坯的实体模型可进行刀盘干涉、齿面刮伤及槽底留埂的检验分析,为摆线齿准双曲面齿轮的优化设计和加工提供理论基础。     

摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统的界面设计及相关检验

简单介绍了摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统的组成、界面设计原则,详细描述了摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统的界面内容,包括界面启动、基本数据输入、齿轮参数设计、可行性检验、强度校核、数据结果输出、系统帮助和提示。利用摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统进行三维建模,通过观察刀具和齿坯的实体模型可进行刀盘干涉、齿面刮伤及槽底留埂的检验分析,为摆线齿准双曲面齿轮的优化设计和加工提供了一定的理论基础。     

超减速比准双曲面齿轮强度失效机理研究

针对超减速比准双曲面齿轮的强度以及疲劳等问题,完成了齿坯参数的计算;建立三维装配模型,并对超减速比准双曲面齿轮进行了有限元仿真;推导出一种由大轮设计参数计算小轮设计参数的计算方法,可计算出相对应的小轮齿坯和大轮齿坯;利用大小轮齿面方程,在Matlab中求出齿面离散点坐标,导入三维软件SolidWorks后,通过将离散点连成线段,再把线连成面,最终实现超减速比准双曲面齿轮三维建模,并将所建立的模型导入Ansys Workbench中进行了有限元仿真。结果表明,转速、反向转矩和齿轮齿根部分采用不同的刀顶圆角加工时,都会影响超减速比准双曲面齿轮的最小疲劳寿命。     

摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统建模

简单介绍摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统,以左旋小齿轮模块为例,利用AutoCAD 2006的二次开发工具VBA对摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统三维建模过程进行详细阐述,主要包括齿轮坯实体的构建和铣齿刀盘实体建模.采用摆线齿准双曲面齿轮模拟加工系统中的AKM-852铣齿机加工出10齿左旋小齿轮实体,为摆线齿准双曲面齿轮的优化设计和加工奠定理论基础.     

Precision compensation method for tooth flank measurement error of hypoid gear

When measuring the tooth flank of hypoid gear, the measurement datum surface (the large end surface of the gear) does not always coincide with the design bases (the theoretical mounting distance), and this non-coincidence error would affect the tooth flank measurement results. Based on the measurement theory of the hypoid gear tooth flank, a precision matching method of the theoretical tooth surface and the measured tooth surface is designed, the objective function of the tooth flank matching method is established, and the search iterative method was used to calculate the compensation value of the measurement error of the tooth flank, when the two gear tooth surface is most accurately matched. As the mounting distance of the hypoid gear changes, two experiments are done to verify the proposed method. The experiment results show that, for different tooth flank of the measured gear, the measuring error of the tooth flank along Z-axis dropped significantly after compensated by this method, more than 80% of the error along Z-axis are compensated. It is obvious that this method could improve the measurement accuracy of the tooth flank form of hypoid gear.     

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。     

展成法大轮准双曲面齿轮点啮合齿面主动设计

为准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计建立通用的技术平台对于方便点啮合齿面主动设计的实际应用和更加深入的锥齿轮技术研究都是一项重要的基础工作.基于三轴联动锥齿轮机床建立准双曲面齿轮展成法大轮齿面的通用数学模型.根据点啮合齿面主动设计的原理和方法,在大轮轴截面内描述空间齿面啮合的接触点迹线,推导得到了展成法大轮点啮合齿面主动设计所需要的具体计算公式.这些公式可用于不同展成型式的展成法大轮点啮合齿面主动设计.最后,给出了一个展成法大轮准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计的算例.     

平面齿双曲线锥齿轮的运动学分析

提出了1种平面齿双曲线锥齿轮啮合的运动学公式，利用此公式去比较双曲线锥齿轮啮合面与其他形式啮合面的最大赫兹接触应力，得出平面齿双曲线锥齿轮传动比其他形式齿轮传动能传递更大功率。     

含过渡曲面的准双曲面齿轮精确三维几何建模方法

针对用HFT(hypoid gear formate tilt)法加工的准双曲面齿轮,根据齿轮的实际加工过程和啮合原理,通过传统机床各运动部件的齐次坐标变换,推导了齿面方程和过渡曲面方程,得到准双曲面齿轮齿面精确数学模型的解析表达式。另一方面用商用软件CATIA通过虚拟制造方法,模拟齿轮加工过程,得出齿面和过渡齿面的包络曲线族,对包络曲线族进行曲面拟合得到含有过渡曲面的准双曲面齿轮的三维几何模型。比较虚拟加工得到的齿轮三维几何模型和MATLAB中计算出的理论齿面离散点,分析结果表明:笔者给出的建立螺旋锥齿轮精确三维几何模型方法正确有效。     

准双曲面齿轮准静态接触分析和试验研究

建立了精确的准双曲面齿轮的轮齿面和过渡曲面数学模型;选择用平均接触椭圆长半轴、接触线方向角和传动误差曲线交点来评价齿面接触斑点和传动误差;以一个准双曲面齿轮副为计算实例,建立了适合准静态齿面接触分析的准双曲面齿轮传动系统有限元分析模型;通过准静态加载齿面接触特性分析,得到齿根弯曲应力、接触应力和传动误差的变化规律,分析载荷的影响情况,并比较了有限元结果与经验公式计算结果。开发了准双曲面齿轮试验台,进行齿面接触斑点和齿根弯曲应力检测,试验结果与仿真结果的一致性较好。     

准双面齿轮强度的非对称设计

提出了在准双曲面齿轮轮坯设计中,摈弃强度的对称设计,修正正转用齿面的压力角的方法;利用有限元和边缘接触分析方法,讨论了上述方法设计出的齿轮副齿根最大拉伸应力、齿根最大压缩应力以及齿面接触应力的变化;由实例计算可以看出,上述设计方法可以实现增加正转用齿面的强度,减少齿根拉伸应力,且齿面最大接触应力变化不大。