交错轴斜齿轮传动变齿厚技术现状与发展趋势

变厚齿轮技术是交错轴斜齿轮传动系统发展的主要方向。介绍了变厚齿轮传动的原理及其在交错轴传动中的应用,在分析国内外交错轴斜齿轮传动研究现状的基础上,探讨了开展交错轴变厚齿轮研究的发展趋势及要解决的关键技术问题,对研究新型交错轴传动形式及非渐开线空间变厚齿轮传动情况下提高系统承载能力、优化系统动态特性具有重要的理论意义和学术价值。     

WN齿轮传动弹流润滑及接触摩擦效率研究

应用WN齿轮接触摩擦与弹流润滑机制结合的方法进行效率分析.依据WN齿轮副啮合原理,创建该齿轮动力润滑与混合摩擦分析模型,分析了啮合中载荷与弹性接触对油膜厚度的影响,探讨油膜形成机制和承载特性;通过啮合过程中的接触摩擦分析,推导出WN齿轮啮合时动力传动效率计算新方程;分析齿轮运转速度、负载及润滑等对传动效率的影响.结果表明:在高速下WN齿轮的传动效率高于渐开线齿轮而在低速下却相反;旋转速度对传动效率的影响要比载荷的影响更大.通过实例计算和试验分析验证了本方法的有效性.     

径向剃齿刀在机修磨原理解析计算

径向剃齿是一种高效的齿轮精加工方法,但径向剃齿刀的修磨比较困难。径向剃齿刀在机修磨法是一种新的修形方法,其原理为:用一个与所剃齿轮几何参数完全一致,制造精度较高,齿面镀有金刚石磨粒层的修磨轮,装在径向剃齿机上,取代工序加工中的工件齿轮,与径向剃齿刀啮合,达到修形的目的。运用啮合理论,建立了剃齿刀修形解析模型,推导出了修形时的啮合方程及修形后剃齿刀的齿面方程,并进行了实例分析和计算机运算。试验证明,剃齿刀在机修磨法是一种实用的剃齿刀修形方法。     

基于分段积分法的齿轮啮合效率公式推导方法及其应用

对计算行星齿轮传动啮合效率的方法进行了分析研究,推导出渐开线圆柱直齿轮基于分段积分法的齿轮啮合效率公式,为进一步研究行星齿轮机构的能量转化效率及自动变速器的研究提供了参考。     

基于虚拟样机的行星齿轮机构效率仿真分析

在三维软件中建立渐开线齿轮的三维实体模型,完成了2K-H型行星齿轮机构的装配体模型.并将其导入多体动力学分析软件中,添加约束.根据Hertz弹性碰撞理论,在齿轮之间施加接触力,实现了齿轮的啮合;然后分析了行星齿轮机构在不同工作模式下的机械效率,验证了理论效率公式的正确性.所采用的虚拟样机技术仿真行星齿轮机构效率的方法,为今后研究此类问题开辟了新的思路.     

一种新型齿轮综合偏差测量齿轮及测量原理

传统渐开线齿轮综合偏差的检测常采用齿轮单面啮合法和齿轮双面啮合法。由于2种方法的测量原理及测量参数等不同,需采用齿轮单啮仪和齿轮双啮仪2种仪器分别进行测量,从而分别获得被测齿轮的切向综合偏差和径向综合偏差,2种偏差无法通过一次啮合检测得到。针对传统齿轮综合检测的不足,设计了一种由2个特殊半齿测量齿轮组成的新型测量齿轮,提出了一种新的齿轮综合偏差测量原理,并给出了其综合偏差结果的评定方法。该测量齿轮与被测齿轮通过一次类单面啮合测量,获得产品齿轮两侧齿面的切向综合偏差和径向综合偏差,明显提高了渐开线齿轮综合偏差的检测效率,降低了在测量设备上的投资。     

Geometric design of involute spur gear drives with symmetric and asymmetric teeth using the Realized Potential Method

The index gear drive potential is defined for the estimation of the quality of spur gear drives as a maximum contact ratio obtained at the contact of teeth profiles along the full line of action. In this paper, a new method is proposed for the geometric design of symmetric and asymmetric involute meshing in which the contact ratio of the gear drive is equal to its potential. This method is appropriate for the geometric design of spur gears with a small teeth number and is based on the generalized model of involute meshing. The gear drive potential is assigned as an input value, from which, after appropriate calculations, the geometry of rack-cutters, gears and involute meshing can be determined. Using the proposed method, the areas of the realized potential and the areas of the existence of involute gear drives are defined. In addition, many numerical examples are solved. In the cases of symmetric and asymmetric meshing, the minimum teeth number is obtained when the gear drive potential is larger than one.     

在SolidWorks中绘制渐开线变位齿轮

SolidWorks是当前高校和企业应用广泛的3D机械设计软件。在SolidWorks中需编制程序或安装插件才能够精确绘制渐开线标准齿轮和变位齿轮。为了改善这一现状,介绍了在SolidWorks中利用渐开线函数直角坐标方程直接绘制渐开线,根据每个轮齿分度圆齿厚所对应的弧心角绘制出单个齿形草图,使用拉伸命令生成单个齿,再用暖周阵列得到整个齿轮,方便快捷地实现了渐开线齿轮的精确三维建模,大大提高了在SolidWorks中精确绘制渐开线标准和变位齿轮的效率,开拓新的设计思路,提高设计效率,为实现齿轮的参数化设计及后续的虚拟装配、动态仿真等打下了基础。     

双圆弧斜齿齿轮泵脉动特性分析及齿形设计

针对普通渐开线齿轮泵流量脉动大、噪声大以及困油现象等问题,设计出一种以双圆弧斜齿轮为运动副的齿轮泵。对比分析啮合特性,得出双圆弧斜齿轮传动的优越性。以正弦曲线为过渡曲线,利用啮合共轭原理求解出双圆弧斜齿轮端面齿廓方程。采用等面积法求解了双圆弧斜齿齿轮泵的最大和最小瞬时排量,得出理论脉动趋于零的结论。利用FLUENT三维动网格技术,对比分析齿轮参数相同的双圆弧斜齿轮泵和渐开线斜齿轮泵的流量脉动,得出前者的流量脉动远小于后者的结论。     

动力传动圆锥渐开线齿轮的设计、制造和应用Ⅱ

圆锥渐开线齿轮（斜面体齿轮）被用于交叉或倾斜轴变速器和平行轴自由侧隙变速器中。圆锥齿轮是在齿宽横断面上具有不同齿项高修正（齿厚）的直齿或斜齿圆柱齿轮。这类齿轮的几何形状是已知的,但应用在动力传动上则多少是个例外。ZF公司已将该斜面体齿轮装置应用于各种场合：4WD轿车传动装置、船用变速器（主要用于快艇）、机器人齿轮箱和工业传动等领域。斜面体齿轮的模数在0．7mm-8mm之间,交叉传动角在0°-25°之间。这些边界条件需要对斜面体齿轮的设计、制造和质量有一个深入的理解。在锥齿轮传动中为获得高承载能力和低噪声所必须进行的齿侧修形可采用范成法磨削工艺制造。为降低制造成本,机床设定和由于磨削加工造成的齿侧偏差可在设计阶段利用仿真制造进行计算。本文从总体上介绍了动力传动变速器斜面体齿轮的研发,包括：基本几何形状、宏观及微观几何形状的设计、仿真、制造、齿轮测量和试验。     

减变速一体化齿轮啮合原理的研究

突破常规非圆齿轮副的节曲线都是非圆形的限制,提出由普通直齿圆柱齿轮和非圆面齿轮组成的传动机构,可实现任意的减变速一体化传动,从而最大限度地简化传统减变速装置的传动结构,节省传动空间,提高传动效率。提出用非圆曲线代替普通面齿轮节圆的设想,根据传动过程中两齿轮节曲线之间进行纯滚动的原理,建立圆柱齿轮的空间节曲线方程,从而揭示正交轴圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动机理;将圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动比分解成减速比和变速比两部分,建立几何参数与两部分传动比的对应关系,可方便地设计任意减变速传动规律。根据齿轮空间啮合原理,建立由标准齿轮插刀包络非圆面齿轮的齿面模型,可为进一步轮齿几何特性分析及强度计算提供理论基础。计算出不同设计参数下非圆面齿轮副的传动比,分析了其独特的传动性能,并利用数字化制造仿真技术模拟标准齿轮插刀加工非圆面齿轮的过程,得到与齿廓数学模型完全吻合的齿面数据,从而验证了新型齿轮的传动机理及齿面模型的正确性。     

闭式齿轮传动液压系泊绞车的设计

为了克服开式齿轮传动系泊绞车效率低、体积庞大且会造成环境污染的问题,提出一种采用闭式行星齿轮传动的新型液压系泊绞车(采用行星齿轮和多组滚动轴承支承,并将闭式传动装置安装在卷筒内)。在介绍绞车结构特点的基础上,分析了针对提升设备应用工况的闭式行星齿轮传动设计,并采用齿轮传动CAD集成系统(ZGCAD)进行了强度与性能校核。试验与用户应用结果表明,该绞车具有结构紧凑、传动效率高、无环境污染的优点,可以推广应用。     

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。     

双圆盘变截面摆线传动啮合原理

利用变截面摆线行星啮合副实现无侧隙啮合的新型双圆盘摆线轮行星传动装置。根据微分几何和齿轮啮合原理,采用运动学法建立了平行轴内啮合行星传动的齿廓啮合方程,给出了已知内齿轮齿廓条件下与之共轭的行星轮齿廓方程的一般表达式。论证了变截面摆线行星传动针齿齿廓半径沿轴向变化时所对应的系列短幅摆线互为等距线。针对变截面摆线传动,给出了针齿半径沿轴向线性变化的锥形摆线轮和非线性变化的鼓形行星轮的设计实例。     

新型滤波减速器的效率分析及试验

对一种新型滤波减速器（专利号CN1699793A）的偏心减速机构齿轮内啮合副的啮合效率和滤波花键机构内啮合副的啮合效率进行分析,通过理论分析法推导出各个内啮合副啮合效率方程,并通过啮合功率法推导出滤波减速器的总啮合效率方程。最后通过实例计算出滤波减速器的理论效率、并通过实验进行了验证,得出一些有用的结论。     

基于全齿廓信息的齿距偏差快速测量方法

齿距偏差直接影响齿轮传动的性能,一直是最受重视的齿轮精度指标之一。如何快速、准确地获取中等精度齿轮的齿距偏差是汽车齿轮行业亟待解决的关键问题,但传统方法存在测量效率低、重复性差等不足。所提方法采用齿廓偏差曲线的全部信息作为齿距偏差的评价依据,采用统计分析方法定义和计算齿距评价新指标,克服了传统方法使用小样本和极值法进行齿距偏差评价的不足。所提方法可充分利用齿轮测量数据,具有评价指标值对随机误差不敏感、重复测量结果一致性好、评价结果与齿轮实际使用性能之间相关性更加紧密的特点。在汽车齿轮快速测量机上通过实际测量实验验证了新方法的使用效果,齿距测量速度高达0.3 s/齿面时仍具有很高的重复测量精度。     

双重差动机构在滚齿机分齿上的分析与研究

传统的由齿轮链传动的滚齿机难于加工大于100的大质数质数齿轮,而滚切斜齿大质数齿数、大模数齿轮就更困难,且生产率十分低。本文提出的双重差动齿轮机构能有效地实施大质数齿数齿轮的分齿运动,大大提高生产率,并且只需配备相当于传统滚齿机1／2的交换齿轮就能满足250以下所有齿数齿轮的分度,显然这是一种很有价值的分齿机构。     

关于点线啮合齿轮螺旋角选择的研究

点线啮合齿轮螺旋角β的选择，改变了渐开线齿轮为凑中心距或者从优化角度来选取β值的情况。这种选择往往在齿轮滚齿加工时，不能保证螺旋角β的精度，因而引起螺旋线偏差过大，接触时往往达不到全齿长的接触。文中采用的螺旋角β是在滚齿时，采用各种机床差动挂轮的计算公式计算出来的，精华为一个k值的计算公差。根据不同的k值得到不同的β值。选择该β值后就可以使得一对齿轮在不同的机床上滚齿时误差达到零或最小值，在一台机床上加工时，误差可以达到很小，甚至为零。实践证明其螺旋线偏差小，当齿轮孔平行度达到要求时，一对齿轮可以达到全齿长接触。     

构建精确的三维渐开线直齿圆柱齿轮的方法

基于CAXA制造工程师软件平台,根据渐开线的参数方程及渐开线直齿圆柱齿轮的形成原理,通过建立精确的渐开线齿轮的齿廓,实现渐开线直齿圆柱齿轮的三维精确造型。该方法为渐开线直齿圆柱齿轮的设计、分析及加工制造提供了依据。     

蜗轮传动优缺点及研究方向

介绍蜗轮传动优缺点和国内外蜗轮研究现状。探索机械性能、摩擦学性能和热性能更好的工程塑料作为蜗轮材料是我们研究的方向。