弧齿锥齿轮齿面数学建模方法

弧齿锥齿轮的精确3D几何模型是虚拟装配、接触性能分析和精密测试的基础.由于弧齿锥齿轮齿面属于复杂曲面,形状和结构较复杂,当今的齿面成型技术还不成熟,以至于齿面无法精确成型.为提高齿面成形精度,研究一种快速精确的齿面成形方法.以齿轮啮合原理为理论依据,MATLAB为主要运算工具,精确输出齿面点三维坐标;采用3D建模软件SolidWorks进行三维建模.结果表明:该方法可以提高齿轮齿面的精度.     

弧齿锥齿轮齿面点坐标求解及模型建立

通过分析弧齿锥齿轮加工方法,根据共轭曲面求解原理和弧齿锥齿轮啮合以及旋转投影原理,建立弧齿锥齿轮齿面模型。采用iSIGHT优化设计软件,利用连续二次规划和混合整数最优算法,计算弧齿锥齿轮齿面点的三维坐标,在MATLAB和Pro/E中建立弧齿锥齿轮齿面三维曲面仿真模型,为弧齿锥齿轮数控加工机床精度设计提供了一定的参考依据。     

弧齿锥齿轮三维参数化设计

介绍了利用Pro／E复杂曲面造型及Program开发功能实现弧齿锥齿轮三维参数化设计的基本思想、方法和步骤，为弧肯锥齿轮啮合、传动、分析、加工等方面的深入研究提供了十分有用的工具和手段。     

基于自助法的弧齿锥齿轮齿面修正

为了降低弧齿锥齿轮在批量加工制造中存在的齿面偏差,提出一种基于自助法的弧齿锥齿轮齿面修正方法。以同一批次小样本弧齿锥齿轮作为研究对象,在自助法统计齿面偏差检测数据的基础上,得到大量的齿面偏差数据;利用NURBS曲面拟合方法构建齿面的均值差曲面,将它作为实际加工齿面,建立齿面偏差的数字化预控补偿模型,对它进行优化求解,得到批量齿面数控加工的机床修正参数,然后不断调整机床加工参数,实现齿面的预控修正补偿;最后对修正前、后齿面偏差作对比分析。结果表明：小轮齿面偏差比修正前降低了76.66%,验证了自助法齿面修正理论的有效性,对指导弧齿锥齿轮批量齿面修正提供了理论依据。     

弧齿锥齿轮加工宏程序实现技术

论文在527铣齿机三轴数控系统研制实例基础上,重点阐述了数控弧齿锥齿加工程序的原理和工艺卡宏程序编程方法;并讨论了相关问题,给出了相应的解决方案。同时,也对普通机械式铣齿机进行数控改造提供了一种可行模式。     

MATLAB环境下的弧齿锥齿轮啮合接触分析

论述了弧齿锥齿轮齿面建模与啮合接触仿真的基本原理,在MATLAB环境下实现了一对弧齿锥齿轮的啮合仿真,给出了齿面接触区域图和传动误差曲线。接触区域为规则的四边形;传动误差曲线为对称的抛物线。     

离散化切削对弧齿锥齿轮齿面质量影响的综述

分析材料的去除原理,探讨离散化切削对齿面质量的影响。传统的加工工艺是铣削、刮削、研磨和磨齿,这些工艺的实质都是接触式的离散切削,而齿面质量的高低(主要是精度和粗糙度)取决于离散化切削程度:当离散程度越高,齿面上的刀痕轨迹分布越明显,齿面质量越低;当离散化切削程度接近连续化时,刀痕的致密度越高,齿面的质量越高。并简要介绍非接触式电化学光整加工和近净成形技术。最后根据以上工艺特点提出展望。     

弧齿锥齿轮冷挤压预制坯的优化设计

针对三轮摩托车倒挡机构从动锥齿轮的结构特点,设计了冷挤压件.借助塑性有限元软件,模拟了弧齿锥齿轮的分流挤压成形过程,研究了预制坯的形状、锥角及直径对成形力及成形质贫的影响.模拟结果表明,圆柱锥形预制坯最适合冷挤压成形,当坯料锥角比冷挤压件锥角小7.～12.时,成形力较小;而预制坯直径选择不当,将会造成齿形无法充满.工艺...     

螺旋锥齿轮摆辗凹模的断裂失效

螺旋锥齿轮是差速器的核心部件,其精密模锻过程中存在角隙充填不满和成形力过大的问题。利用摆辗成形过程中金属周向流动容易的特性,可以克服这些困难。由于螺旋锥齿轮齿线长而弯曲,其摆辗成形过程中,模具经常断裂失效。本文建立了螺旋锥齿轮摆辗有限元模型,对其成形过程进行模拟;利用点跟踪的方法,对凹模齿根凸面和凹面的周向应力和径向应力进行研究;分析了凹模齿根应力和不均衡应力,得到外端凸面的应力值过大和外端不均衡应力过大是模具经常断裂失效的主要原因,提出了增加凹模齿形外端的强度是提高凹模寿命的有效方法。     

弧齿锥齿轮精锻成形工艺分析

在弧齿锥齿轮冷精整工艺过程中,热锻模具齿形的优化对于改善冷精整过程中齿面金属流动特性,解决齿顶尖部填充不满,以及啮合传动噪声的现象具有显著效果。选用农机变速箱齿轮,基于该齿轮功率大、强度高、工作环境为低速大负荷等特点,对齿轮模型进行精确建模,并进行TCA分析,通过导入齿面点的方式得到模腔模型。采用控制变量和数值模拟相结合的方法,改变刀盘直径将齿面修鼓。运用有限元软件DEFORM-3D,对成形过程进行模拟,对比观察两种齿面的速度矢量,解释了修形对改善金属流动方向的合理性。通过开模试验,进一步证实了该修形方法对于改善弧齿锥齿轮齿顶尖部填充不满,解决生产中存在的折叠、裂纹等缺陷具有显著优势。     

UG环境下利用GRIP实现螺旋锥齿轮数值仿真齿面的精确重建

提出了一种从数值仿真数据中提取螺旋锥齿轮齿面的方法，该方法利用网格数据的相关性提取齿面数据，采用网格曲面划分方法，解决网格数据分割问题，并在UG环境下利用二次开发工具UG／Open GRIP实现了复杂齿面的精确重建。该方法简洁高效，在实际应用中取得了良好的效果。     

弧齿锥齿轮齿顶倒棱锥形砂轮加工方法研究

为了实现弧齿锥齿轮齿顶倒棱高效加工,提出一种基于锥形砂轮的倒棱方法。建立弧齿锥齿轮和锥形砂轮的实体模型,以砂轮沿垂直于面锥方向切入最大深度为原则,采用实体接触分析方法,确定砂轮与齿轮的空间运动关系。基于空间运动关系完成倒棱仿真加工,仿真结果表明:该方法可同时加工两侧齿顶,加工效率较高且在通用五轴加工中心上即可实现。为了评价倒棱效果,提出一种倒棱效果的定量测量方法,在倒棱仿真模型上选定的多个测量位置,测量倒棱效果并与理论模型进行比较,依据比较结果可确定砂轮锥角的优化值。     

从动螺旋伞齿轮摆动辗压三维有限元模拟

从动螺旋伞齿轮的形状复杂,摆动辗压难度大。采用刚粘塑性有限元对从动螺旋伞齿轮摆动辗压工艺进行了模拟,获得了从动螺旋伞齿轮的摆动辗压变形规律和力能曲线。通过对辗压力模拟计算与实验结果的比较,阐释了有限元模拟计算辗压力的有效性和不足。最后指出了对螺旋伞齿轮进行高精度的计算模拟要考虑的问题。     

高性能非零正变位弧齿锥齿轮的加工参数设计

对于非零变位设计的弧齿锥齿轮副,可利用局部综合法进行高重合度加工参数设计.这种设计方法可以弥补非零正变位设计由于啮合角增大而使得重合度降低的不足.本文通过举例,利用轮齿加载接触仿真分析的过程,将2种不同设计齿轮副的设计重合度、齿面载荷分布、加载接触印痕与传动误差、齿根弯曲应力进行对比.结果显示,高重合度正变位设计的齿轮副载荷分布合理,具有更小的齿根弯曲应力.     

双正交小波对球面渐开线螺旋锥齿轮齿面拟合的研究

为提高螺旋锥齿轮的加工精度,提出双正交B样条小波的优化设计方法.以球面渐开线的形成理论为依据,运用MATLAB获取齿面离散点数据.利用双正交B样条小波去除齿面高频细节特征信息,保留低频主体特征信息,重构出一组更合理、有效的齿面离散点.将重构的数据点通过NURBS曲面进行精确拟合后,得到具有较低高斯曲率和较低复杂程度的齿...     

螺旋锥齿轮实体建模及齿面形状评价方法研究

提出了一种基于点阵计算的螺旋锥齿轮实体建模方法,可准确描述共轭齿面和过渡曲面的形状,通过改变点阵密度,可创建齿面精度可变的齿轮实体模型。针对常用的单点评价方法随机性大的问题,提出了一种基于接触椭圆尺寸分析的共轭齿面形状精度评价方法,在齿面上选定测量点后,以圆球切入齿面形成接触椭圆。采用诱导法曲率和短程挠率公式,计算测量点两个主曲率和主方向,沿主方向测量接触椭圆半径并计算评价结果。根据评价结果调整点阵密度,从而获得齿面形状精度满足接触分析要求的齿轮实体模型。     

平顶齿轮原理切制弧齿锥齿轮接触斑点分析

本文分析了用平顶齿轮原理切制弧齿锥齿轮时，对齿轮啮合质量有着直接影响的齿面接触斑点误差产生的原因，并提出了修正方法，以利于弧齿锥齿轮的设计计算。