正传动非零变位弧齿锥齿轮的设计

根据弧齿锥齿轮的非零变位原理，采用正传动可大幅度提高弧齿锥齿轮的强度和综合性能。本文通过一实例，参照封闭图选择变位系数，对零变位和非零正变位两种设计方案进行了比较，说明正传动非零变位弧齿锥齿轮在综合性能方面具有明显的优越性。     

新型等高齿螺旋锥齿轮的参数优化设计

采用“非零”变位原理来设计等高齿曲齿锥齿轮 ,克服了传统设计方法中的许多限制条件 ,实现了传统设计方法所不能实现的传动要求 ,并给出参数优化程序。运用“非零”变位原理 ,Oerlikon锥齿轮具有较大的抗磨损性能和抗点蚀能力     

椭圆齿轮的非零变位设计

针对椭圆齿轮传动提出了一种非零变位的方法。变位后的齿轮节曲线仍然是一对共轭的椭圆，其离心率与变位前的椭圆节曲线相同，而离心率大小的相对变动量等于中心距的相对变动量。生成齿条的变位量由切向变位量和法向变位量组成。其中切向变位是椭圆齿轮传动所特有的，经齿廓曲线图形仿真证实。这种非零变位能够有效地消除根切现象。增大齿厚。从而提高轮齿的强度。     

椭圆齿轮传动的非零变位方法探索

针对椭圆齿轮传动提出了一种非零变位的方法。在传动比函数保持不变的前提下，使传动中心距略微改变(给定一个相对变动量)，则会产生变位的效果。变位后的齿轮节曲线仍然是一对共轭的椭圆，其离心率与变位前椭圆节曲线的离心率相同，而大小的相对变动量等于中心距的相对变动量。变位前后节曲线共轭点处的切线、法线的斜率不变，但二者位置发生变化，因此，造成共轭点产生了切向分离和法向分离。切向分离现象是椭圆齿轮传动所特有的，其分离量应作为生成齿条的切向变位量。法向分离现象则类似于圆形齿轮变位时的中心距变动，成为生成齿条的法向变位量。经齿廓曲线图形仿真证实，这种非零变位能够有效地消除根切现象、增大齿厚，从而提高轮齿的强度。     

自行车的创新设计和应用

为促进自行车行业的发展，必须引入创新的设计方法进行创新设计，文中介绍的创新点为：用新型非零变位弧齿锥齿轮取代传统的零变位弧齿锥齿轮，以获得更高的使用寿命和传动效率；引入Ansys结构受力分析手段矣Pro/engineer参数化实体造型设计，方便快捷地达到设计意图，齿轮传动自行车的研制成功证实了该创新设计方法是正确的和可行的。     

高重合度弧齿锥齿轮的三维建模及加工试验

重合度较大时,参与啮合齿的对数增多,齿轮传动就越平稳,每齿承载的力也减小,这对于降低噪声是非常有利的。根据螺旋锥齿轮的非零变位原理,进行负传动设计,改善其啮合性能。在此基础上,借助于局部综合法、TCA技术等仿真方法,通过改变接触路径的倾斜角度,以获得具有较大重合度的弧齿锥齿轮。对新型设计和常规设计两种方案的几何参数和加工参数进行了对比,并创建齿轮副的精确三维模型,基于UG运动仿真功能模拟大小轮接触区状况。铣齿试验表明,接触区良好,易于调整,验证了利用局部综合法与非零变位技术设计的高重合度弧齿锥齿轮的可实施性。     

偏心变位齿轮在分插机构中的设计及应用

针对偏心齿轮行星系分插机构存在啮合间隙的问题,提出一种变位系数随齿轮节曲线位置变化的设计方法来改变齿厚,消除齿侧间隙。根据节曲线位置计算出偏心齿轮几何中心距的变动系数,确定齿隙,对偏心齿轮进行连续的非零不等量变位,设计出偏心变位齿轮;利用工具齿条包络出齿轮的齿廓,获得偏心变位齿轮的齿廓数据;采用粉末冶金方法加工出偏心变位齿轮,并成功应用于齿轮行星系分插机构。实验结果表明:与偏心齿轮分插机构相比,采用此种方法设计的偏心变位齿轮行星系分插机构,可以实现无侧隙传动。     

高强度弧齿锥齿轮的齿形建模及加工试验

非零正变位设计的弧齿锥齿轮具有较高的强度,对该齿轮副法进行大重合度加工参数设计,可弥补正传动设计由于啮合角增大而使得重合度降低的不足。对比了非零正变位设计与常规设计的几何参数与加工参数,并对设计参数进行了TCA分析;基于UG对大轮进行了齿根受力分析。进行了齿轮的铣齿加工与滚动检查实验,结果表明,利用局部综合法与非零变位技术可以设计高强度的弧齿锥齿轮,实际加工的齿轮副啮合状况良好。     

变位形式的准平面二次包络环面蜗杆传动研究

准平面二次包络环面蜗杆传动按照形成蜗杆和蜗轮齿面的2次包络的相对运动规律相同与否，分为标准传动和变位传动2种传动形式。分析计算了在变位情况下各变位参数对齿面啮合性能的影响，计算结果表明，该传动在采取变位形式加工时其齿面接触线分布形态及接触性能主要取决于变位参数的选取，通过变位参数的合理选取能使蜗杆传动齿面接触线得到良好的分布形态。     

基于有限元的非零正传动弧齿锥齿轮的强度分析

在非零变位原理的基础上,对弧齿锥齿轮进行非零正传动设计,能够增大齿轮的强度;基于局部综合法,进行齿轮副的加工参数设计,可以提高齿轮的重合度;结合非零正传动与局部综合法,利用TCA技术对齿面接触区进行预控。通过UG10. 0软件创建齿轮的三维模型与装配图,构造出大小齿轮的单齿模型及分割曲面,并导入ABAQUS6. 13-1软件中,创建3齿对有限元分析模型,并针对单对齿轮副的啮合过程进行强度分析。通过设计举例,将非零正传动设计与常规设计作为对比分析,研究结果表明,非零正传动弧齿锥齿轮的强度高,具有更大的承载能力。     

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。     

弹性支承下弧齿锥齿轮实验台设计及其动态特性分析

现代航空发动机大多采用弹性支承,为了掌握弹性支承对弧齿锥齿轮传动的动态特性影响规律,需要开展弹性支承下弧齿锥齿轮的实验研究.设计并搭建了弧齿锥齿轮实验台,采用挠性套筒与刚性套筒相结合实现弹性支承刚度的连续变化,避免了拆卸转子造成的锥齿轮副安装位置的变化.建立了弹性支承下弧齿锥齿轮实验台的振动方程,并对齿轮副啮合刚度进行了数值计算,获得了啮合刚度的回归公式.针对不同外激励频率和支承刚度,计算了齿轮轴心振动位移和振动速度,得出在ω=2 300 Hz时主动齿轮振动最大的结论,为进一步的实验研究奠定了基础.     

伞形齿轮加工工装开发

在没有专业伞形齿轮加工设备的条件下,通过对伞形齿轮加工原理分析,结合数控车床刀架台和卡盘的位置特征,设计了一套数控车床加工伞形齿轮的工装装置。利用工装夹具的分度功能和数控车床刀架台的进给功能,解决了伞形齿轮轮齿的分度与铣削,实现了通用数控车床加工伞形齿轮。     

The meshing angular velocity and tangential contact force simulation for logarithmic spiral bevel gear based on Hertz elastic contact theory

To obtain the change tendency of output angular velocity and tangential contact force of a gear when the pinion under the step input during meshing of a new type of spiral bevel gear, which is a logarithmic spiral bevel gear, the tooth flank equation of logarithmic spiral bevel gear is deduced based on the formation mechanism of the tooth flank formation. A three-dimensional model of a pair of logarithmic spiral bevel gears whose number of teeth was 37:9, with modules being 4.5 mm, normal pressure angle being 20 degrees and spiral angle being 35 degrees were built and assembled. Based on Hertz elastic contact theory, the calculation formulas and parameters sets of contact force for conventional spiral bevel gear meshing simulation and logarithmic spiral bevel gear meshing simulation were done. Consider the dynamic simulation about meshing angular velocity and tangential contact force for conventional spiral bevel gear meshing and logarithmic spiral bevel gear meshing, respectively. Finally, by analyzing and comparing the simulation data, the results show that under the same input conditions, the fluctuation of the gear angular velocity and tangential contact force of logarithmic spiral bevel gear meshing are smaller than the conventional spiral bevel gear. That is, the transmission stationary of logarithmic spiral bevel gear meshing is superior to conventional spiral bevel gear.     

基于虚拟制造的弧齿锥齿轮仿真加工技术研究

通过分析弧齿锥齿轮加工原理及弧齿锥齿轮铣齿机的结构和运动关系,建立了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床模型及虚拟机床加工坐标系,推导了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床运动参数的计算方法,构建了弧齿锥齿轮仿真加工模型.计算了一对弧齿锥齿轮进行的几何参数、刀具参数和虚拟机床运动参数,并通过弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床对其进行了仿真加工,验证了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床模型及仿真加工模型的正确性.     

矿用减速器斜齿轮副动态啮合仿真分析

利用大型有限元分析软件ANSYS建立了某矿用减速器变位斜齿轮副多齿对啮合的有限元非缌性接触分析模型.基于该模型,对齿轮副进行了在一定工况下的动态啮合仿真分析,得出瞬态啮合时轮齿的接触状态、接触应力、齿根弯曲应力以及主从动齿轮的转矩、转速随啮合位置变化的规律符合实际啮合规律,同时得到最恶接触位置,并在此位置进行了静态接触强度分析.分析结果表明,动态啮合仿真能够真实反映轮齿的接触状态、接触应力以及齿根弯曲应力的动态变化,静态接触分析进一步验证动态啮合分析的可靠性,也为疲劳寿命分析提供了依据.     

对数螺旋锥齿轮齿面接触区的相关特性

介绍了对数螺旋锥齿轮轮齿接触检测的方法。在Y9550型锥齿轮滚动检查机上进行了对数螺旋锥齿轮样件齿面接触区的检测实验,通过实验获得了对数螺旋锥齿轮接触区的位置、形态和大小等结果,并将实验结果与格里森螺旋锥齿轮接触区进行了对比,得出了对数螺旋锥齿轮齿面接触区的相关特性。     

基于MATLAB和SolidWorks的弧齿锥齿轮三维精确建模

以弧齿锥齿轮为研究对象,在MATLAB中建立渐开线方程,生成准确的齿廓。由于SolidWorks处理曲线的功能较差,而MATLAB处理曲线的功能很强大,因此将二者结合,使得弧齿锥齿轮的三维建模更加精确,为后续的有限元分析奠定了基础。     

基于混合蚁群算法的可控螺旋角锥齿轮传动的优化设计

传统仿形法加工锥齿轮齿形误差大导致载荷不均、寿命短,而可控螺旋角锥齿轮是一种基于数控加工技术的新型锥齿轮,其为使用普通机床实现大型锥齿轮的精加工开辟了一条新途径.但该齿轮体积大是其缺点,通过对该齿轮传动的分析与设计,建立了优化数学模型,以体积最小作为优化目标利用混合蚁群算法进行优化,与传统优化方法进行了比较,结果表明混合蚁群算法用于求解可控螺旋角锥齿轮传动多变量、多约束优化问题的有效性和正确性,具有实际应用价值.     

螺旋锥齿轮测量软件系统的研究与开发

介绍了基于VC++环境下的螺旋锥齿轮测量软件系统。该系统运用模块化的设计方法,完成了对螺旋锥齿轮进行测量的路径规划、齿面重构计算及绘图、误差分析等工作,可实现对螺旋锥齿轮的快速检测,并对螺旋锥齿轮的精度进行评定,指导对螺旋锥齿轮的加工,提高生产效率。