双曲型法向圆弧齿轮副的点啮合设计与啮合效率

双曲型法向圆弧齿轮是一种将圆弧齿形拓展至交错轴齿轮传动的新型传动技术。在双曲型法向圆弧齿轮传动原理的基础上,提出齿廓的点啮合设计方法,推导啮合齿面的数学模型;在综合考虑摩擦力和摩擦力矩的情况下,进行速度分析和受力分析,推导双曲型法向圆弧齿轮副的啮合效率公式,分析主要设计参数对效率的影响。研究结果可为双曲型法向圆弧齿轮副的优化设计提供理论参考。     

双曲型法向圆弧齿轮的设计与运动仿真

双曲型法向圆弧齿轮是一种将圆弧齿形发展到交错轴齿轮传动的新型技术。在传动原理的基础上,从失配共轭思想出发,提出点啮合化双曲型法向圆弧齿轮副的设计方法,推导出生成实际齿廓的准线与母线。以UG软件为平台,构造点啮合化的双曲型法向圆弧齿轮副实体模型,并通过运动仿真来验证传动原理与设计方法的正确性。     

双曲型法向圆弧齿轮的瞬时接触域分析

双曲型法向圆弧齿轮是一种将圆弧齿形推广应用到交错轴传动的新型齿轮。根据齿面的几何模型,利用微分几何学推导出齿面的主曲率公式,并进一步得到了齿面共轭时的诱导曲率公式;根据Hertz接触假说,确定了齿面瞬时接触域及瞬时接触面积;利用VC++6.0编写了相关程序对齿面的瞬时接触规律进行仿真计算。研究结果为双曲型法向圆弧齿轮的接触性能分析奠定了理论基础。     

双曲型法向圆弧齿轮的模态分析

双曲型法向圆弧齿轮是一种新型交错轴圆弧齿轮,为研究其振动特性,基于有限元软件ANSYS,建立了该齿轮的有限元模型并进行模态分析,分别获得了大、小齿轮的固有频率及振型,并计算临界转速;进一步地,计算不同齿数、模数、传动比情况下齿轮的固有频率,分析并总结了齿轮主要几何参数对固有频率的影响,分析结果为双曲型法向圆弧齿轮的优化设计及动力学研究提供了基础。     

双圆弧齿轮传动的边界效应和齿向修形

根据双圆弧齿轮传动的啮合特性,在Pro/E参数化建模的基础上,应用有限元方法研究了某双圆弧齿轮传动在啮合周期和啮合过程中等效应力沿齿向的分布规律,指出双圆弧齿轮传动啮合过程出现端面边界效应的啮合状态与位置,并针对端面边界效应进行齿向修形。有限元分析证明了齿向修形可有效避免双圆弧齿轮传动的边界效应及其所产生的应力集中,为提高双圆弧齿轮疲劳寿命提供了一种有效的措施.     

基于Adams的圆弧-抛物线构型点接触齿轮动力学分析研究

以圆弧-抛物线构型点接触齿轮为研究对象,结合Adams动力学分析软件,深入研究了其动力学性能及相关特性变化规律。首先,基于空间曲面啮合基本原理,推导了圆弧-抛物线构型点接触齿轮的齿面方程,依据给定设计参数,建立了啮合齿轮副的三维模型;其次,基于Adams建立圆弧-抛物线构型点接触齿轮虚拟样机,仿真后得到齿轮法向接触力、周向力、径向力和轴向力的变化规律,对比分析了同参数、工况下圆弧-抛物线构型点接触齿轮和普通渐开线斜齿轮的法向接触力变化规律以及啮合刚度对齿轮法向接触力的影响。研究结果表明,圆弧-抛物线构型点接触齿轮的动态性能在一定程度上优于同参数、同工况下的普通渐开线斜齿轮,传动更平稳;啮合刚度对圆弧-抛物线构型点接触齿轮的动态性能有一定的影响,在合理的范围内啮合刚度越大,齿轮的传动越平稳。研究结论可为圆弧-抛物线构型点接触齿轮的设计提供依据。     

圆弧接触线回转体摩擦传动运动学研究

针对摩擦传动中的滑动问题，在对圆弧接触线回转体摩擦传动运动学研究的基础上，以曲轴圆角滚压加工为实例，分析了圆弧接触线回转体摩擦传动中减小滑动的方法和思路，避免了求解滑动率这一难点问题。还为曲轴滚压加工中滚刀参数及滚压工艺参数的合理设计提供了优化方法。     

双圆弧齿轮参数化建模及传动分析

以某型号减速器的双圆弧齿轮传动为例,理论计算出双圆弧齿轮基本齿廓参数,通过UG三维建模软件进行参数化建模,生成双圆弧齿轮实体模型。将齿轮模型进行一定的简化,并导入ABAQUS有限元分析软件中,建立双圆弧齿轮有限元装配模型。对模型进行有限元网格划分及前处理,提出了适应于双圆弧齿轮的网格划分方法,得到了高质量的网格模型;并设置了适合的有限元分析条件。对特定工况下齿轮的接触应力、传动误差及重合度进行了分析,发现双圆弧齿轮只有在凹、凸齿面上的部分区域产生接触,齿顶、齿根部分均不参与啮合,最大应力出现在凹齿面靠近过渡齿面处;齿轮传动过程平稳,传动误差波动幅值仅为10-5 rad,重合度高达3.5。为双圆弧齿轮传动分析计算提供了指导和方法。     

含几何偏心误差的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮动力学分析

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮作为一种新型传动方式,为研究几何偏心误差对其传动精度的影响规律,利用基于旋转刀盘加工原理得到的齿面方程,运用MATLAB与UG建立起精确的含几何偏心误差的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的三维模型,运用ADAMS分析得到该齿轮在啮合过程中的转角误差变化规律。得到了其几何偏心误差对传动精度的影响规律,将仿真分析结果与理论计算结果进行对比,得到理论几何偏心误差计算值与实际几何偏心误差仿真计算值相对偏差量较小。验证了基于ADAMS动力学分析齿轮几何偏心误差的可行性,同时验证了传统理论计算法在变双曲圆弧齿线圆柱齿轮上应用的正确性。得到通过测量齿轮间的动态传递误差可以来间接计算变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的几何偏心误差值。     

圆弧齿线圆柱齿轮减速器设计及传动性能分析

为了比较圆弧齿线圆柱齿轮与传统齿轮传动性能的优劣,根据ZQA50型渐开线斜齿轮减速器结构参数,对圆弧齿线圆柱齿轮减速器进行了结构设计,并建立了ZQA50型渐开线斜齿轮减速器和圆弧齿线圆柱齿轮减速器三维模型。利用UG/Open grip,二次开发了圆弧齿线圆柱齿轮三维模型;通过圆弧齿线齿条和毛坯之间的运动,完成了齿轮的切制,进而利用有限元分析了两种减速器传动性能的优劣。研究结果表明:圆弧齿线圆柱齿轮接触区域在齿宽中截面附近,重合度大;圆弧齿线圆柱齿轮接触最大应力比传统齿轮最大应力小;传动轴上应力的大小满足强度设计要求,即圆弧齿线圆柱齿轮传动性能比传统齿轮优越。     

齿轮传动相关滑动率分析和提高磨损承载能力的措施

本文通过对齿轮传动相关滑动率的理论分析和各种齿形参数相关滑动率的计算结果分析，认为相关滑动率的大小对低速齿轮磨损量有着直接的影响，而选择不同的齿轮变位系数、模数和齿顶高系数会改变相关滑动率的大小。同时，提出了提高齿轮磨损承载能力的一些措施和合理选择齿轮变位系数的方法     

新型齿轮的研究 二、变长线齿轮传动

变长线齿轮传动是同渐开线齿轮滚刀加工出类似一对圆弧齿轮的啮合传动。发挥了圆弧齿轮和渐开线齿轮的优点,又克服了两者的缺点。     

齿面摩擦对双圆弧齿轮动力学特性影响的研究与试验

由于双圆弧齿轮设计的特殊性,在以往研究双圆弧齿轮的动态特性时,经常忽略齿面摩擦对其传动的影响。通过参数化设计精确双圆弧齿轮模型,并以Adams软件为平台,结合多体动力学分析理论,在双圆弧齿轮传动动力学性能仿真过程中,通过设置齿面之间的不同摩擦因数,分析了齿面摩擦对双圆弧齿轮传动的动态性能影响,并通过双圆弧齿轮传动试验进一步验证了仿真结果,为研究双圆弧齿轮传动与齿面摩擦的相关性提供一定的参考。     

准端面双圆弧齿轮螺旋角误差对齿轮传动的影响分析

阐述了法面圆弧齿轮、端面圆弧齿轮及准端面圆弧齿轮之间的差异,并说明了准端面圆弧齿轮的优越性;计算得到了由螺旋角误差引起的准端面圆弧齿轮传动误差的关系表达式,由转角引起的传动误差波动是影响齿轮动态传动特性的主要因素。     

圆弧齿轮的几种损伤形式及其防止措施

圆弧齿轮传动的主要损伤形式与齿轮传动的设计参数、齿轮材料的选择和硬度配对、加工精度、热处理质量、端部是否修薄、装配和跑合质量、润滑状况以及使用工况等有关。分析了圆弧齿轮传动的失效形式,提出了预防措施,以便在圆弧齿轮的制造和使用中提供一些借鉴。     

三圆弧谐波齿轮传动齿廓设计

基于谐波齿轮传动共轭精确求解方法,提出三圆弧谐波齿轮传动齿廓设计方法,并研究了三圆弧柔轮齿廓参数对谐波传动共轭区间的影响。研究结果表明,三圆弧谐波齿轮传动较双圆弧谐波齿轮传动具有更宽的共轭区间和更小的共轭间隔区间;减少凸齿廓圆弧半径有利于增加谐波传动共轭区间,但不利于减少共轭间隔区间;减少中间圆弧半径、夹角δ1和δ2既利于增加谐波传动共轭区间,也利于减少共轭间隔区间;凹齿廓圆弧半径对实际共轭区间影响很小。合理选择柔轮齿廓参数可有效减少共轭间隔区间,增加共轭区,减少尖点啮合,增加齿间共轭接触,从而提高谐波齿轮传动精度和扭转刚度。     

圆弧端面齿轮传动设计

图1为计数传动机构(例如煤气表计数器)中应用的圆弧端面齿轮传动。圆中O_1是圆弧直齿轮,简称圆弧齿轮,它是主动轮,O_2是圆弧端面齿轮,简称端面齿轮,它是从动轮,两齿轮的转动轴线垂直相交。下面简要分析圆弧端面齿轮传动的啮合情况,同时指出,怎样正确选择几何参数才能提高其传动灵活性。     

渐开线内齿轮副相对滑动率的研究

推导了渐开线内齿轮副相对滑动率的计算公式。针对各种传动类型,分析了齿数、传动化、模数、变位系数及中心距等参数在啮合线上对相对滑动率的影响。     

基于MATLAB的双圆弧齿轮传动模糊可靠性优化设计

将GB/T12759-1991型双圆弧齿轮作为分析对象,运用模糊数学理论和可靠性优化设计方法,考虑圆弧齿轮传动中许用应力的随机性和模糊性,以圆弧齿轮传动中弯曲强度和接触强度的模糊可靠度以及齿轮的模数、齿数、螺旋角、纵向重合度等为约束条件,以一对圆弧齿轮体积最小为优化目标,建立了双圆弧齿轮传动的模糊可靠性优化设计数学模型,并给出实际算例,结果表明,用模糊可靠性优化设计方法进行圆弧齿轮设计具有更好的合理性。     

加工圆弧齿轮切齿深的优化控制

本文以圆弧齿轮的通用齿面方程及弦齿厚与弦齿深的关系为基础,推导出圆弧齿轮的测量齿厚与切齿深度误差之间的关系;用优化法和数值计算解决滚齿及磨齿加工中切齿深度控制的难题。与渐开线齿轮相比,圆弧齿轮具有体积小、承载能力大、使用寿命长等优点。圆弧齿轮传动属于点啮合制传动,理论上是从凸凹齿面上的一对螺旋线啮合传动的,这两条螺旋线是过齿廓上压力角为名义压力角