基于Pro/E的非对称渐开线斜齿圆柱齿轮参数化设计及应力分析

非对称渐开线斜齿圆柱齿轮作为一种新型的齿轮,目前对其还没有展开详细的研究。从齿轮范成法加工角度出发,根据齿条型刀具上各曲线部分参数,推导求得非对称渐开线斜齿圆柱齿轮端面主动侧、从动侧的渐开线、齿根过渡曲线方程。以轮齿端面曲线方程为基础,结合三维造型软件Pro/E,建立出非对称渐开线斜齿圆柱齿轮的三维模型。由于建立后的齿轮模型已经参数化,通过更改基本参数,可以快速生成需求的齿轮。同时,以建立的模型为基础,结合有限元分析软件,对对称与非对称渐开线斜齿圆柱齿轮两个特殊啮合位置的轮齿齿根弯曲强度进行了分析、比较。     

曲线齿轮的研究

曲线齿轮系指轮齿的齿向系空间弧线的圆柱齿轮,其齿向线可为对称的圆弧或摆线,其齿廓形状可为渐开线或圆弧(图1) (一) 曲线齿轮的提出为了挖掘圆柱齿轮的承载能力,以往人们从齿廓方向着手,如将渐开线齿廓变成为圆弧齿廓,以提高其接触强度。但这种齿轮有其缺点,如弯曲强度较弱、易胶合、敏感性较强等。为了提高轮齿的综合强度,我们试图通过改变轮齿齿线的形状以达到改变轮齿齿面形状及啮合性质,从而提高圆柱齿轮综合强度的目的。通过我们的理论分析及试验证明这种设想是完全可行的。     

考虑安装误差的齿轮副齿向接触分析

齿轮副的安装误差会改变齿轮副的啮合状态。对于零载荷传动时的齿轮副,不考虑其制造误差,由于安装误差的存在,当一侧端面两轮齿渐开线齿廓啮合时,同一啮合齿对另一侧端面两渐开线齿廓并不一定啮合。将不啮合一侧端面两轮齿齿廓在啮合线上的两点的距离称为接触线偏差。以接触线偏差作为安装误差对齿轮副齿向接触均匀程度的影响的评判指标,对安装误差进行了分析,得到了误差与接触线偏差的关系式以及各类安装误差对齿轮副齿向接触的影响程度,并利用有限元仿真对存在安装误差的齿轮副做了接触分析及验证。     

椭圆弧齿线圆柱齿轮加工方法分析与加工仿真

在分析现有圆弧齿线圆柱齿轮基础上,阐述了一种渐开线椭圆弧齿线圆柱齿轮的主要几何参数:齿廓为渐开线齿廓,任意垂直轴线的截面上周向齿厚、周向齿槽宽、分度圆处的压力角相等,齿线在分度圆柱面上的展开线是对称椭圆弧.推导了齿轮齿面方程、端面齿廓方程和接触线方程.提出了倾斜式旋转刀盘齿轮加工方法,利用VERICUT建立齿轮专用加工...     

基于Inventor精确标准齿轮辅助建模的软件开发

利用InventorVBA二次开发实现渐开线标准直齿和斜齿圆柱齿轮三维参数化造型,弥补了Inventor内不能精确绘制渐开线的不足,并分析了渐开线齿廓的构成和斜齿轮的螺旋线。介绍了齿轮建模方法,通过VBA编程开发了辅助软件,实现了标准直齿和斜齿圆柱齿轮在Inventor中的精确建模。     

基于Inventor精确标准齿轮辅助建模的软件开发

利用Inventor VBA二次开发实现渐开线标准直齿和斜齿圆柱齿轮三维参数化造型,弥补了Inventor内不能精确绘制渐开线的不足,并分析了渐开线齿廓的构成和斜齿轮的螺旋线.介绍了齿轮建模方法,通过VBA编程开发了辅助软件,实现了标准直齿和斜齿圆柱齿轮在Inventor中的精确建模.     

渐开线斜齿圆柱齿轮弹流润滑模型的建立

渐开线直齿圆柱齿轮的弹流润滑问题已经基本成熟，而对同样是线接触的渐开线斜齿圆柱齿轮的弹流润滑求解却研究甚少并颇有争议。分析了斜齿轮齿廓曲面的形成及啮合特点，建立了研究渐开线斜齿圆柱齿轮弹流润滑的物理模型和数学模型．通过数学推导，得到了膜厚方程，通过多重网格法即可获得渐开线斜齿圆柱齿轮在某一瞬时的弹流润滑数值解。     

想想看

一、渐开线斜齿圆柱齿轮的端面和法面都是标准渐开线齿廓吗?     

齿轮基本名词术语(续) GB3374—82

端面齿厚[齿厚] Transverse tooth thickness 在圆柱齿轮的端平面上,一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。对于鼓形齿,在鼓形面的最高处量度。法向齿厚 Normal tooth thickness 在斜齿轮上,其齿线的法向螺旋线介于一个齿的两侧齿面之间的弧长。端面基圆齿厚[基圆齿厚] Transverse base thickness 在渐开线圆柱齿轮的一个端平面上,一个齿的两侧端面齿廓的渐开线起始点之间的基圆     

基于Pro/E的渐开线斜齿轮三维参数化设计

介绍利用Pro／E软件的建模功能，参数化生成渐开线斜齿圆柱齿轮的过程。该方法利用Pro／E软件的相关功能。生成斜齿轮的端面轮廓线，并沿螺旋线扫描获得斜齿轮单个轮齿，然后通过布尔运算和阵列获得完整轮齿。     

分阶式双渐开线齿轮啮合特性分析

分阶式双渐开线齿轮是一种新型齿轮,故对其传动的重合度、接触线长度等进行了分析研究,给出双渐开线齿轮传动重合度、总接触线长度的精确计算公式,并提出端面重合度与纵向重合度的最佳组合及最差组合条件,其结果对设计、分析渐开线斜齿轮及双渐开线齿轮传动具有重要意义。     

渐开线圆柱齿轮参数化建模思路研究

主要阐述了通过曲线、曲面、实体的流程进行圆柱齿轮参数化建模的方法。首先进行了球面坐标系下两个端面齿形的渐开线、齿根圆弧、齿顶圆弧以及螺旋母线的方程推导,讨论了齿根圆大于和小于基圆两种情况,并给出了相应的处理方法,完成了单齿的线框模型。然后通过边界混合、曲面合并、实体化方法生成单齿实体模型。最后通过齿根圆拉伸、单齿阵列、相应关系参数添加,完成了圆柱渐开线齿轮的参数化实体模型的建立。该齿轮可以随意改变变位系数等参数,而不用担心再生失败的问题,为后续的齿轮原型系统研究提供了基础模型。     

基于UG二次开发的齿轮参数化精确建模方法研究

以范成法原理为理论基础,用编程工具V C++6.0对三维软件UG NX5.0进行二次开发,实现了包括变位斜齿轮等各种圆柱渐开线齿轮的三维精确建模。针对目前三维环境下进行三维精确建模过程中存在的问题,选择利用两条引导线与两组齿廓曲线进行扫掠生成单齿,然后进行阵列生成全齿的方法对齿轮进行精确建模,有效简化了CAD模型。为了实现精确建模,通过计算临界齿数确定采用何种程序生成过渡曲线,生成的齿廓准确,为复杂曲面零件的CAX建模与分析提供了新途径。     

基于ANSYS的渐开线斜齿轮副参数化建模

在ANSYS中利用APDL语言,通过求解斜齿轮端面齿廓渐开线和过渡曲线的交点,形成端面齿廓,再沿螺旋线拖拉,直接生成了一对斜齿轮的参数化模型,模型端面上啮合点与节点重合,便于进一步分析齿轮的齿面接触应力和齿根应力以及斜齿轮的啮合过程。     

TI 环面蜗杆砂轮磨齿原理

根据空间交错轴齿轮啮合理论，对ＴＩ环面蜗杆砂轮磨齿原理进行了理论研究，推导出了基本方程，分析了磨削渐开线直、斜齿圆柱齿轮时的接触线分布规律，并得到了齿面上不存在啮合界限线的判定条件，经微机模拟接触过程，表明此方法是一种高效的齿面磨削方法。     

基于Pro/E的斜齿轮三维造型技术研究

介绍在Pro/E环境下实现斜齿轮造型的通用方法--扫描成型法.该方法应用Pro/E生成端面和法面齿廓线,并沿螺旋线扫描生成斜齿轮轮廓面.通过裁剪扫描体得到单个轮齿,然后通过阵列生成全部轮齿,最后利用PROGRAM实现斜齿轮自动化设计.     

渐开线直齿轮修形的有限元分析与研究

针对不同修形曲线对齿轮修形产生不同效果的问题,首先推导出了渐开线参数方程和修形曲线的齿廓参数方程,然后应用Pro/E建立了标准渐开线直齿轮与修形齿轮的三维模型,最后利用ANSYS Workbench的瞬态动力学模块对其进行了有限元分析;通过仿真得出了渐开线直齿轮和修形齿轮在啮合过程中的齿面接触应力的变化曲线.研究结果表明,在齿轮传动时的单双齿啮合交替时及啮入/啮出时,Walker修形曲线较直线修形曲线具有更好的修形效果,但同时两种修形曲线都导致了齿轮重合度的降低,增加了单齿啮合区,为修形齿轮的设计提供了数值实验依据.     

用球形滚刀滚切内齿轮

分析了球形滚刀滚切内齿轮的切削机理，探讨了齿槽断面的求解方法，用此方法在个人计算机上能高效率地绘制齿形创成图。分析表明，滚刀安装位置不影响滚切渐开线齿形。通过绘制齿形创成图，还可掌握各刀齿的切削负荷以及切屑的形状、厚度和长度。     

基于VBA的渐开线齿廓测量尺寸的计算

利用AutoCAD VBA技术,当输入齿轮的基本参数后,采用B样条拟合方法,实现了齿廓曲线的自动生成;在此基础上,用AutoCAD绘制出齿轮全图,从齿廓分度圆处作基圆的切线,并延长到另一轮齿的不同侧,直接从图中数出跨越齿数、量出公法线长度。图解法揭示了公法线长度数学计算的实质,校验了计算数据的可靠性,方法有效快捷。     

用工具斜齿条法加工斜齿非圆齿轮的啮合理论模型

介绍了斜齿非圆齿轮齿廓的形成原理,针对用工具斜齿条法加工斜齿非圆齿轮动轴线变传动比复杂的运动几何关系,建立了其理论研究的数学模型,对斜齿非圆齿轮齿廓端面截形、节曲柱面截形及瞬时接触线进行了分析。论证了斜齿非圆齿轮齿廓为直纹面,其节曲柱面截形是变导程等螺旋角的螺旋线,平行轴斜齿非圆齿轮传动的瞬时接触线是直线。