高齿弧齿锥齿轮的承载啮合仿真和动态性能试验

研究了高齿弧齿锥齿轮和普通弧齿锥齿轮的加载接触过程，对比了二者在载荷作用下的齿面载荷分布、齿面加载接触印痕和承载传动误差，计算了齿根弯曲应力。在台架试验台上测定了高齿弧齿锥齿轮和普通弧齿锥齿轮的噪声和振动量，实验证明高齿弧齿锥齿轮齿面载荷分布合理，弯曲应力较小，具有较低的噪声和较好的动态特性。     

基于Abaqus弧齿锥齿轮动态特性研究方法

以CATIA二次开发建立的弧齿锥齿轮三维模型为研究对象,利用Abaqus软件对弧齿锥齿轮进行仿真分析,仿真了在不同载荷下弧齿锥齿轮的动态性能,进行了接触分析,提取了传动误差曲线。结果表明,随着载荷的增大,齿轮的传动误差波动幅值随之减小,但偏离零线的幅度随之增大,表明弧齿锥齿轮在载荷增大的情况下传动更加平稳,传动精度随之降低。     

弧齿锥齿轮副安装误差调整综述

弧齿锥齿轮被广泛应用于各种高速、重载的相交轴传动中。一对运行良好的弧齿锥齿轮应该具有良好的接触区和低噪音。安装误差是引起弧齿锥齿轮齿面接触性能差和振动噪声大的重要原因。在介绍弧齿锥齿轮主要安装误差的基础上,对现有的安装调整方法进行归纳分析。最后提出通过弧齿锥齿轮啮合接触分析(TCA和LTCA)和动态性能分析相结合来调整安装误差的方法,为弧齿锥齿轮副的安装误差调整提供指导。     

基于动态传动误差的某发动机直齿和零度弧齿锥齿轮服役特性分析

基于测试方法,针对工程实际问题,对某型发动机含直齿锥齿轮副和零度弧齿锥齿轮副的二级圆柱齿轮-锥齿轮高速传动系统进行动态传动误差测量,并对测得的动态传动误差数据进行滤波、频谱分析,得到高速锥齿轮动态性能参数。分析表明:采用零度弧齿锥齿轮时,其低频段动态传递误差比采用直齿锥齿轮时降低很多;采用零度弧齿锥齿轮时,其高频段动态传动误差幅值要远大于采用直齿轮时的幅值,而高频段的幅值决定了传动系统动态特性优劣,进而说明采用零度弧齿锥齿轮时,系统的动态性能将劣于直齿锥齿轮。     

高速直齿锥齿轮传动误差测试及动态性能分析

以某直齿轮-锥齿轮二级传动系统为对象,研究系统中的直齿锥齿轮动态传动误差测量、动态传动误差与齿轮传动振动之间的关系。构建直齿锥齿轮传动高速动态传动误差测试系统,研究得到高速情况下的相关测量技术,测得高速直齿锥齿轮传动动态传动误差曲线。采用滤波、频谱分析等信号处理方法分析测量的动态传动误差数据,得到高速直齿锥齿轮传动动态性能参数,与箱体对应部位测得的振动信号数据进行对比。研究结果表明,直齿锥齿轮的动态传动误差以轴频分量为主;直齿锥齿轮传动误差低频分量随转速变化大;动态传动误差与齿轮支撑轴承处的振动加速度在反映齿轮的动态特征时具有一致性。     

支撑变形下弧齿锥齿轮传动的承载接触有限元分析

转子的变形会对弧齿锥齿轮传动的接触轨迹及传动误差产生影响,从而影响传动的平稳性和可靠性。在传动系统弯扭耦合振动分析的基础上,获得弧齿锥齿轮的支撑变形量,并将其等效为齿轮副的安装错位量。基于加载接触有限元分析原理,利用MATLAB自编有限元程序,给出了考虑支撑变形的弧齿锥齿轮承载接触分析方法。以一对弧齿锥齿轮为对象,研究其在一个啮合周期内小齿轮齿面最大接触应力和齿根最大弯曲应力的变化情况,为高质量弧齿锥齿轮传动提供了一种有效的设计与分析方法。     

含间隙和时变啮合刚度的弧齿锥齿轮传动系统非线性振动特性研究

齿面侧隙和时变啮合刚度等因素的存在,将导致弧齿锥齿轮传动系统在工作过程中呈现典型的非线性特性;置于转子上的弧齿锥齿轮传动系统被等效处理为8自由度动力学模型,借助动态相对传动误差,使两轮转动自由度合并,建立了7自由度的非线性振动方程。采用A算符算法获得了不同工况下弧齿锥齿轮系统的扭转、横向及轴向的振动位移和速度,发现随着啮合频率的变化,系统经倍周期分岔进入混沌,而随着支承刚度的变化,系统经拟周期分岔进入混沌振动,在啮合频率的变化过程中,系统存在跳跃现象。     

基于有限元法的双圆弧弧齿锥齿轮章动传动接触特性分析

接触特性是表征齿轮传动性能的重要指标。为明晰双圆弧弧齿锥齿轮章动传动的接触特性,利用有限元法对其进行加载接触分析。首先,基于啮合原理推导双圆弧弧齿锥齿轮齿面方程并生成齿轮副的三维模型;其次,利用Ansys Workbench建立齿轮副有限元模型,分析了双圆弧锥齿轮副的齿面啮合状态;最后,分析负载与安装误差对齿轮副传动性能的影响规律。结果表明：双圆弧弧齿锥齿轮存在分别位于凹、凸齿面上的双点接触状态,且锥齿轮靠近小端部位为应力危险点;增大负载有利于提高齿轮啮合的重合度,降低齿间载荷分配系数,一定程度上可提高齿轮传动的平稳性;安装误差对齿轮副齿面接触状态有较大影响,负向偏置误差与正向章动角误差不利于齿轮承载与传动稳定,在实际应用中应合理调控。     

点蚀对弧齿锥齿轮传动误差影响的研究

点蚀作为弧齿锥齿轮的主要失效方式,研究其对弧齿锥齿轮传动性能的影响对齿轮故障诊断具有重要意义。根据弧齿锥齿轮传动误差的定义,运用Abaqus软件分别分析了不同位置、不同载荷下点蚀对弧齿锥齿轮传动误差的影响。研究发现载荷越大,点蚀对传动误差的影响范围越大,无点蚀齿面和有点蚀齿面的传动误差绝对值增大;当点蚀位置啮合至节平面附近时,传动误差值与理想齿面的传动误差差值达到最大;点蚀位置越靠近小端,其对传动误差的影响越小。     

弧齿锥齿轮齿面拓扑结构设计

随着高端装备对低噪声、高强度弧齿锥齿轮(包括渐缩齿弧齿锥齿轮和延伸外摆线等高齿锥齿轮)传动性能的要求日益提高,通过齿面拓扑结构设计提高弧齿锥齿轮啮合刚度及承载能力、减小振动噪声、降低安装误差敏感性是当前的一个研究热点。简要介绍弧齿锥齿轮齿面拓扑结构设计的发展状况,论述了最新的齿面设计基本原理,分析了各自特点,对高性能弧齿锥齿轮的齿面设计提供了可以借鉴的方法。     

提高弧齿锥齿轮加工质量的工艺措施

分析了“用小齿轮配切成品大齿轮”工艺的可行性和应用情况;介绍了“硬齿面刮削”中比较合理的切削措施;对提高淬硬弧齿锥齿轮的加工质量具有现实意义。     

基于Ansys/LS-DYNA的弧齿锥齿轮动态接触仿真分析

弧齿锥齿轮的啮合是一个极其复杂的非线性过程,为获得更符合实际的接触应力,以一对动车组弧齿锥齿轮为例,在Pro/E中进行三维参数化精确建模,利用Ansys/LS-DYNA对弧齿锥齿轮进行动态接触仿真分析。计算出齿轮副从开始啮合到退出啮合的整个动态啮合过程中的齿面接触应力的分布变化情况,得到轮齿不同部位的有效应力随时间变化的曲线,并对计算结果进行了理论分析。     

直齿锥齿轮齿廓修形

根据啮合刚度和噪声之间的关系,以修形减振降噪为目的,用旋转渐开线曲线对直齿锥齿轮进行齿廓修形.以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动大小为衡量标准,同时确保载荷变化呈平稳过渡.静态计算结果表明,直齿锥齿轮齿廓长修形具有较好的减振效果.直齿锥齿轮采用冷精锻进行齿廓修形,显著地降低了成本,这为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和设计提供了一种新的研究方法.     

弧齿锥齿轮传动系统的耦合振动分析

基于集中参数理论，建立了弧齿锥齿轮的多自由度弯曲-扭转-轴向移动-扭摆等耦合振动的三维空间动力学模型。模型中考虑了传动轴和轴承的弹性变形以及齿轮的啮合刚度激励、误差激励和啮合冲击激励。在此基础上，对弧齿锥齿轮传动系统的动态响应进行了数值仿真分析，得到系统的动态响应。     

安装距可调的锥齿轮副传动误差测量

由于在齿轮副的最佳啮合位置处测量齿轮副的单面啮合可精确得到锥齿轮副的传动误差,本文研究了锥齿轮副最佳安装距的调整方法,并开发了相应的传动误差测控软件。介绍了在最佳安装距位置对锥齿轮副进行单面啮合测量的原理,描述了通过传动误差分析、频谱分析和精度等级评定对传动误差进行评定的方法。利用统计过程控制(SPC)法对锥齿轮副的切向综合总偏差和一齿切向综合偏差进行了工艺评定和过程监控。然后,设计了基于最佳安装距的锥齿轮副传动误差测控软件,完成了对传动误差的实时采集、数据处理和曲线显示,最佳安装距的寻优调整以及测量结果的SPC统计分析。给出了测控软件的类图、顺序图、测试用例和软件界面。最后,实验测量了一对齿轮副在安装距寻优调整前后的传动误差。结果显示,提出的方法和传动误差测控软件可应用于锥齿轮副或面齿轮副的测量。     

摆线齿锥齿轮铣齿机的运动及加工仿真研究

通过分析机械式摆线齿锥齿轮铣齿机的传动系统结构,推导了摆线齿锥齿轮加工时刀盘、摇台、产形轮及工件之间的相对运动关系,进而总结出摆线齿锥齿轮铣齿机各部分运动控制的一般规律;运用这一规律,在VERICUT数控加工仿真软件构建了摆线齿锥齿轮的加工仿真平台,实现了某摆线齿锥齿轮副小轮的加工仿真。     

RESEARCH OF DYNAMIC CHARACTERIATIC FOR TRANSMISSION SYSTEM

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｋｉｎｅｔｉｃｐｒｅｃｉｓｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｈａｉｎｉｓａｋｅｙｐｒｏｂｌｅｍｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｇｅａｒｃｕｔｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ .Ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｏｉｎｔｏｆｖｉｅｗｉｓｔｏｃｏｎｓｉｄｅｒｔｈｅｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｈａｉｎｏｎｌｙｄｅｐｅｎｄｓｏｎｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇａｎｄａｓｓｅｍｂｌｙｅｒｒｏｒｓｏｆｉｔｓｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐａｒｔｓ.Ｂｕｔｆｕｒｔｈｅ…     

Manufacture of face-hobbed straight bevel gears using a six-axis CNC bevel gear cutting machine

Face hobbing is a continuous indexing and double-flank cutting process whose high productivity and precision has made it one of the leading methods for fabricating spiral bevel and hypoid gears. The current method is inappropriate, however, for cutting straight bevel gears (SBGs) because it generates extended epicycloidal flanks. Nonetheless, a mathematical model of a face-hobbed SBG was successfully established in earlier research that enables straight cutting paths to cut straight tooth spaces based on a hypocycloidal straight-line mechanism in which the rolling circle radius equals half the base circle radius. This mathematical model, however, is based on a virtual universal cradle-type bevel gear cutting machine that has not yet been developed. This paper therefore proposes another mathematical model of face-hobbed SBG based on a modern six-axis computer numerical control (CNC) bevel gear cutting machine. The six-axis nonlinear machine settings are derived through conversion from the cradle-type machine settings. Meanwhile, the usage of electric gearbox (EGB) for bevel gear cutting is not revealed because of commercial consideration. Therefore, we also provide a solution to use EGB of Fanuc 16i CNC controller. A cutting experiment validates the proposed mathematical models using our developed six-axis CNC bevel gear cutting machine to cut the face-hobbed SBGs. Finally, a flank topographic correction is made that, according to postcorrection simulated topographic errors, can effectively reduce manufacturing errors. This paper successfully implements a face-hobbing process for manufacturing SBGs on a modern six-axis CNC bevel gear cutting machine.     

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.     

半轴锥齿轮冷摆辗精密成形技术研究

通过对汽车半轴锥齿轮冷摆辗精密成形技术进行研究,重点剖析了半轴锥齿轮毛坯的锻造工艺、冷摆辗成形工艺参数的选择、模具结构设计、金属切削加工和表面最终热处理等一系列关键技术,结果表明,采用冷摆辗精密成形技术的半轴锥齿轮具有精度高、强度高、啮合性能好,齿轮模具寿命长,材料利用率高,生产成本低等优良性能.