非圆齿轮节曲线设计的新方法

通过将非圆齿轮转化成高精度分段圆齿轮的节曲线设计新方法,使得用圆齿轮代替非圆齿轮节曲线后,其逼近误差和弧长误差可控制到很小,从而使非圆齿轮的设计及加工问题简化成圆齿轮来解决,并在导出一种非圆齿轮低速大扭矩液压马达节曲线公式的基础上,用该方法对节曲线进行圆弧逼近,得到了极高的弧长封闭精度及逼近精度。     

非圆齿轮CAD/CAM及加工模拟

在非圆齿轮基本理论的基础上,提出利用3次B样条和双圆弧二次逼近法分段拟合非圆齿轮的节曲线及整个齿形轮廓,具有较高的计算精度,使所获得的齿形误差较小,并基于Visual C++编程语言和OpenGL图形交互技术开发了非圆齿轮的CAD/CAM系统。最后,系统根据自动计算所得的齿形数据,进行了线切割加工刀具轨迹模拟并生成加工代码,从而验证了理论的可行性,也为非圆齿轮的设计提供了一种可靠有效的研究方法,有其实际意义。     

非圆齿轮差动轮系往复机构反求设计与运动学分析

为了简洁有效地实现所需的往复运动,提出了一种非圆齿轮差动轮系组合并配以齿条来实现往复直线运动的新型机构,通过合理的节曲线设计,可得到理想的输出运动曲线,该机构形式简单、运行可靠。完成了机构运动学分析,并分析了节曲线对运动特性的影响机制。以执行部件遵循余弦加速度和正弦加速度运动规律输出为例,反求得到了该机构非圆齿轮的节曲线,研究了输出齿轮的摆动角度、差动轮系传动比以及节曲线阶数等参数对节曲线的影响规律和设计准则。比较了上述两种运动规律对节曲线、传动比以及急回特性的影响规律。搭建了非圆齿轮差动轮系传动系统原理样机,并验证了新型传动系统的可行性。     

用圆弧逼近非圆可描述的平面曲线

一、简介在产品中,有图1和图2所示两种非圆可描述的平面曲线零件。为保证图纸要求精度,我厂用加工中心加工这两种零件由于加工中心没有■圆、渐开线等非圆平面曲线的插补功能,所以要加工出图示零件的曲线,需用圆弧来逼近,然后按逼近圆弧来编制加工程序,才能加工出所需要的零件     

线切割系统中用圆弧代替非圆曲线的优化模型

建立了在线切割系统中用尽可能少的圆弧近似代替非圆曲线的优化模型,采用二分法进行求解。用该算法组成的线切割编控软件与国内线切割同类软件相比在加工条件相同的情况下,获得了用圆弧代替非圆曲线其3B程序最少、加工时间最短的良好效果。     

用彼此相切圆弧等误差逼近非圆曲线

阐述用彼此相切圆弧等误差逼近非圆曲线的方法,是一种节点计算在理论上精确的,误差带位置和允许误差大小可事先控制而无需重复计算的,相邻逼近圆弧之间平滑(相切)连接,且能保证逼近段数最少的方法.     

非圆齿轮行星差速机构运动特性仿真分析

圆齿轮传动比呈非线性变化,机构振动小,非圆齿轮行星机构作间歇运动平稳,适于高速运行.由于非圆齿轮行星机构节曲线复杂,利用二维软件进行设计分析,效果较差,有必要寻求一种高效设计分析手段.根据非圆齿轮的传动特性,总结归纳了非圆齿轮的节曲线和齿形设计的步骤.在分析了椭圆齿轮几何特性和运动学关系的基础上,针对几种不同的非圃齿轮,利用Pro/E建立了椭圆齿轮的三维模型,并对行星差速机构的运动特性、运动轨迹进行了仿真.     

分阶式双圆弧齿轮弯曲强度研究

本文应用三维有限元对分阶式双圆弧齿轮作了应力分析、针对国内学术界关于齿腰齿根危险截面的争论,提出分阶式双圆弧齿轮具有两个危险点的论断,并根据等强度条件提出一套新的齿形参数,本文采用镶嵌式盘形铣刀加工新参数齿轮,便于齿轮参数的研究和试验,本文设计了圆弧齿轮疲劳试验夹具,成功地在高频疲劳试验机上进行了圆弧齿轮弯曲疲劳强度试验,为提高圆弧齿轮强度开辟了新的试验研究途径。     

双圆弧齿轮齿腰曲率半径对齿腰应力的影响

基于任意转角位置的双圆弧齿轮齿廓数学模型,构建了双圆弧齿轮齿腰过渡曲线曲率半径的计算数学模型,提出了齿腰任一点局部应力的折截面法计算数学模型,验证了两数学模型的准确性,并应用这两个数学模型分析讨论了不同参数条件下曲率半径对齿腰应力的影响。其分析结果将为双圆弧齿轮设计、参数优化选择等提供参考依据。     

双圆弧齿轮的啮合刚度计算

本文在三维有限元法对双圆弧齿轮变形研究的基础上,分析了双圆弧齿轮三种典型啮合过程和啮合刚度的变化规律,提出了啮合刚度计算方法和适用于GB12759—91型双圆弧齿轮啮合刚度计算公式,并给出了三个算例,绘出了啮合刚度函数变化曲线。本文的研究对双圆弧齿轮动力特性研究和计算机仿真研究提出了理论依据。     

高阶变性偏心共轭非圆齿轮的凹凸性及根切判别

为满足一个运动周期内传动比有多个非对称变化的要求,提出了一种新型非圆齿轮形式--高阶变性偏心共轭非圆齿轮,建立了高阶变性偏心共轭非圆齿轮节曲线方程。依据微分几何原理,推导建立了主从动轮节曲线的凹凸性判别条件和加工过程中不发生根切时齿轮模数与节曲线最小曲率半径之间的关系。运用VB语言编写了高阶变性偏心共轭非圆齿轮的设计与仿真程序,并通过算例予以验证。     

跳跃机器人能量转换的主动控制与试验测试

针对现有跳跃机器人能量转换效率低的问题,设计了一种新型跳跃机器人,以实现利用非圆齿轮的啮合主动控制能量的有效存储和释放。基于机器人机构学原理,设计了跳跃机器人的主体结构,分析了其运动原理,给出了其弹跳运动流程。根据预先给定的机器人能量转换曲线中的关键参数,以能量转换曲线研究非圆齿轮节曲线,以非圆齿轮共轭啮合特性研究跳跃机器人的能量转换特性,建立了非圆齿轮传动的数学模型,并通过具体实例详细说明了非圆齿轮的设计过程。使用3D打印技术制作了跳跃机器人原理样机,开展试验测试研究。研究结果表明,跳跃机器人可以实现稳定跳跃,且能量转换效率的测量值与预先给定的理论值较吻合。     

基于MATLAB的高阶椭圆齿轮副节曲线的设计

为了使非圆齿轮节曲线的设计及计算更加精确快速,以高阶椭圆非圆齿轮为研究对象,根据非圆齿轮的啮合原理,建立起非圆齿轮节曲线的数学模型。采用MATLAB仿真计算软件,根据数值计算方法,对椭圆齿轮节曲线的凹凸性进行判断并对其弧长进行精确计算。运用三次样条插值法进行拟合,绘制出齿轮副的节曲线图形。最后,以椭圆齿轮副的传动比曲线为研究对象,重点讨论了传动比与齿轮副阶数及偏心率的变化关系。     

节曲线向径按余弦规律变化的齿轮与非圆齿轮共轭的研究

提出一种新型的非圆齿轮传动,其中一个非圆齿轮的节曲线向径按余弦规律变化,另一个非圆齿轮与其共轭。确定了非圆齿轮的基本参数：基础圆半径、偏心率、变形距和中心距比例系数。给出了非圆齿轮的节曲线极坐标方程,两齿轮中心距的计算方法,节曲线长度、基础圆半径和压力角的计算公式。此种齿轮已用于生产实际,效果良好。     

非圆齿轮加工中刀具齿根与轮齿齿顶干涉分析

对用渐开线圆柱齿轮插齿刀具加工非圆齿轮时产生的刀具齿根与轮齿齿顶的干涉问题进行了分析，提出了以非圆齿轮的节曲线最小曲率半径为计算基准，将非圆齿轮等效成具有相应节风景区线曲率半径的渐开线圆柱齿轮进行分析刀具齿根与轮齿齿顶干涉问题的方法，提出通过改变插齿刀的基本参数来避免干涉的方法，这种方法既可以避免刀具的齿根与非圆齿轮的齿顶的干涉，又不会引起其它的干涉现象产生，是解决非圆齿轮加工中产生干涉问题的有效方法。     

基于UG的椭圆锥齿轮的仿真加工

椭圆锥齿轮是球面大端节曲线为椭圆的非圆锥齿轮。根据齿轮空间啮合原理和渐开线齿轮齿廓成型原理,提出了一种利用UG仿真加工获得椭圆锥齿轮齿形的方法;当圆锥齿轮的节圆在非圆锥齿轮节曲线上作纯滚动时,圆锥齿轮的齿廓便在非圆锥齿轮上包络出齿轮的齿廓。因此,首先建立了圆锥齿轮和椭圆齿轮的数学模型和几何模型,其次推导出了模拟纯滚动的数学方法,最后利用UG的二次开发功能仿真加工得到带有渐开线齿廓的椭圆锥齿轮模型。     

渐开线圆柱齿轮刀具加工的非圆齿轮副能正确啮合分析

证明了采用渐开线圆柱齿轮刀具在数控插齿机上加工的 1对非圆齿轮副传动时 ,在其按设计的已知节曲线工作时 ,两非圆齿轮副的齿廓具有单一的接触点 ,即能保证正确的啮合关系 ,为深入分析非圆齿轮副的传动机理提供了前提     

非圆内齿轮三轴联动插齿加工技术研究

利用非圆齿轮节曲线的法向量得到了基于包络模型的非圆内齿轮插齿加工联动模型,并给出了非圆内齿轮在设计时避免根切的条件。同时,针对非圆内齿轮在插齿加工过程中可能出现的让刀干涉问题,给出了相应的判定条件及让刀方法。通过计算机仿真和实际加工验证了上述模型及让刀方法的正确性。