谐波齿轮精确间隙分析可视化仿真

研究谐波齿轮传动优化问题,渐开线齿廓代替齿轮共轭齿廓时,存在齿轮重叠干涉影响精度问题。为保证齿轮既不发生干涉又能实现精确传动,且提高计算精度与收敛速度,提出根据齿顶干涉检验法的自动优化算法。通过图形界面参数化设计进行迭代计算,快速精确计算出最小啮合间隙,并对齿廓啮合过程进行了可视化仿真。结果表明,优化结果啮合状况良好,明显提高了计算精度与收敛速度。最后,通过大量实例分析,得到齿轮啮合过程中最容易发生干涉的转角,并采用变位修正法进行修正。为谐波齿轮加工与检验提供参考依据。     

考虑摩擦剥落故障的直齿轮副啮合刚度研究

针对直齿轮副从动轮轮齿由于受到交变与热应力载荷而发生点蚀剥落故障时齿轮副时变啮合刚度变化问题,本文选取矩形剥落区域简化计算,建立齿轮副齿面剥落的物理模型,以势能法推导当发生非对称剥落故障时齿轮副传动任意时刻的啮合刚度;同时通过建立齿面摩擦模型,研究了基于定摩擦因数下和时变摩擦因数下齿面摩擦和点蚀剥落故障对齿轮副啮合刚度的综合影响,推导考虑齿面摩擦的剥落故障齿轮副啮合刚度计算解析式。研究结果表明,当齿轮发生非对称齿面剥落故障时,轮齿因发生扭转变形而产生扭转刚度,齿轮副啮合刚度减小;齿面摩擦对啮合刚度影响较为复杂,其会增加直齿轮副双齿啮合区间和单齿啮合区间啮入阶段的啮合刚度,减小单齿啮合区间啮出阶段的啮合刚度。     

直线共轭少齿差行星齿轮传动仿真及实验研究

为了研究直线共轭齿廓在少齿差行星齿轮传动领域的性能特点,展开推导了直线共轭少齿差行星齿轮传动的数学模型,对其动态啮合力及振动特性进行仿真分析并进行了振动测试实验验证。结果表明,减速器性能表现良好,几种典型工况下啮合力最大误差值为7.01%,分析固定内齿轮第310,580节点的振动加速度值在齿轮副进入啮合瞬间达到峰值。结论验证了减速器的振动加速度与输入转速、负载转矩呈正相关性,为直线共轭齿廓在少齿差行星齿轮传动领域的后续应用发展提供了理论基础与实例支撑。     

圆弧齿轮传动的疲劳失效

采用新型的封闭功率流齿轮试验台,对新型的圓弧齿轮传动的疲劳失效进行了试验。试验齿轮是不同螺旋角,相同纵向重合度的21对齿轮副。试验结果表明:齿面疲劳裂纹产生在单啮合线轮齿开始啮入的齿面上,裂纹扩展,蔓延到齿背直至轮齿局部或整体折断。还给出了圆弧齿轮的疲劳寿命与螺旋角、润滑油粘度及转速间的关系曲线,并进行了讨论。     

基于传动误差数据的齿轮误差检测方法与系统

齿轮传动误差影响齿轮传动精度和平稳性,传动误差与齿距和齿廓偏差等齿轮误差数据有直接关系.利用单面啮合测试和虚拟仪器原理,构建了传动误差检测系统,研究了传动误差与齿距与齿廓偏差数据的关系,找到一种将齿距与齿廓偏差计算出来的方法.经过试验分析,验证了本方法和系统的准确性.     

人字齿轮啮合刚度计算与齿面载荷分布研究

为了精确地进行人字齿轮的强度计算和动态特性分析,首先建立了渐开线真实齿廓的人字齿轮三维模型,提出了一种基于有限元方法和齿轮啮合原理的准确计算人字齿轮啮合刚度和齿面载荷分布的有效方法.方法利用有限元方法计算齿面柔度系数,考虑了齿轮的动态啮合过程.运用该方法计算了一对人字齿轮模型,最后分析了斜齿轮和人字齿轮啮合刚度的关系,得出了斜齿轮和人字齿轮啮合刚度近似相等的结论,为后续的动力学分析提供了准确的刚度激励.     

机器人柔性关节准椭球面齿轮传动齿形分析与设计

本文就机器人柔性关节准椭球面齿轮传动的齿形问题作了分析研究,其凸齿齿形是以圆锥面代替了以往采用的渐开线回转面,使加工制造大为简化,文中又依据空间双自由度啮合理论,推导出啮合方程组及凹齿齿面方程,对四齿齿廓的几何特征作了分析并给出了齿廓坐标的计算方法.最后还对重合度进行了研究和计算.其结果证明该种准椭球面齿轮副传动可实现连续传动,     

求解面齿轮啮合轨迹的新方法

根据面齿轮传动的点接触原理,提出一种求解面齿轮啮合轨迹的新方法,假设小齿轮、刀具、面齿轮三齿面同时啮合,通过求解小齿轮一刀具接触线和面齿轮一刀具接触线的交点,以确定它们在固定坐标系下的啮合线,从而反求面齿轮和小齿轮齿面上的啮合轨迹;通过MATLAB的数值计算功能,利用新方法求解了面齿轮传动的啮合轨迹,并与轮齿接触方法(TCA)求得的面齿轮啮合轨迹进行对比,发现结果一致,证明了方法的可行性;对安装误差下的面齿轮传动进行了分析,研究了不同安装误差对面齿轮啮合轨迹的影响.     

基于视觉的标准渐开线直齿圆柱齿轮齿形缺陷检测

通过被检测齿轮图像与标准齿轮图像对比,利用相关图像处理与识别算法,实现轮齿轮廓缺陷检测。借助Halcon软件获取标准渐开线直齿圆柱齿轮图像并进行尺寸检测,得到齿轮的基本参数;根据获得的齿轮参数,画出标准渐开线轮齿轮廓;计算对应位置的实际轮齿轮廓与标准轮齿轮廓的Hausdorff距离,以此为依据,来判定轮齿是否合格。提取实际齿轮轮廓,求其与标准轮齿轮廓的Hausdorff距离,以此对齿轮轮齿缺陷进行检测。实例证明,该方法可以有效地检测出轮齿缺陷,为齿轮轮齿缺陷的检测提供一种有效的检测途径。     

双不确定参数作用下双稳态能量采集系统的随机响应分析

为改善纯电动汽车齿轮传动在整个工况范围内的工作性能,提出一种计及负载扭矩和转速工况影响的齿面修形方法.考虑时变啮合刚度、啮合冲击、齿面摩擦激励,建立了系统动力学分析模型.结合轮齿几何接触分析和承载接触分析,采用遗传算法优化获得全工况最优的齿廓、齿向抛物线修形系数,并对比分析了不同修形方案的抑振效果.结果表明：计及工况影响的齿面修形在全工况下的振动加速度均方根都保持在较低水平,说明这一齿面修形策略具有更好的全局抑振效果.     

纯电动汽车高速齿轮传动全工况抑振修形方法

为改善纯电动汽车齿轮传动在整个工况范围内的工作性能,提出一种计及负载扭矩和转速工况影响的齿面修形方法.考虑时变啮合刚度、啮合冲击、齿面摩擦激励,建立了系统动力学分析模型.结合轮齿几何接触分析和承载接触分析,采用遗传算法优化获得全工况最优的齿廓、齿向抛物线修形系数,并对比分析了不同修形方案的抑振效果.结果表明：计及工况影响的齿面修形在全工况下的振动加速度均方根都保持在较低水平,说明这一齿面修形策略具有更好的全局抑振效果.     

基于COM的斜齿轮参数化设计

渐开线齿轮机构的啮合运动具有重合系数大的特点,传递力和转速更加平稳,是应用最广泛的零件之一。但由于渐开线齿轮齿廓形状和轮体结构复杂多变而成为三维造型技术的难点。基于COM技术,阐述了在SolidWorks中开发斜齿轮的参数化编程步骤与方法。     

SolidWorks下的复合轮齿机构的特征参数化设计

复合轮齿机构是一种能够实现容积变化的啮合传动机构,由至少一对满足定传动比且相互啮合的大小轮齿构成,每个齿轮上均布有小齿和大齿(或齿槽),利用齿廓曲线的特殊设计和组合,来达到各瞬时传动比相等,以传递高速可靠的转动,并对流体的进行抽吸和压排.该项技术应用前景广阔,制造企业可以利用这个原理开发成空气压缩机、空调压缩机、液压马达、旋转式发动机、汽车刹车泵、计量泵和真空泵等多种新型产品,实现产品的更新.     

双圆弧齿轮传动系统失油润滑瞬态热分析

双圆弧齿轮传动系统失油润滑后的生存能力依赖于瞬态温度场分布和系统摩擦副热变形量.建立了双圆弧齿轮传动系统在失油润滑条件下的热源、热阻、对流换热系数计算模型,模型考虑了辐射换热效应以及传动系统热物性参数的非线性特征.基于稳态温度场分析结果,结合传热学、摩擦学、齿轮啮合原理以及热变形理论,利用所建模型计算了在失油润滑条件下双圆弧齿轮传动系统的瞬态温度场、摩擦副的热变形.根据计算结果确定传动系统中的危险零部件,为其生存能力的预测提供依据.     

基于不同网格密度的齿轮强度仿真

对齿轮强度的精确仿真和分析是齿轮优化设计和参数反求的前提。采用的参数化建模方法,创建了精确的轮齿几何模型。在对两类网格模型仿真结果对比分析的基础上,论述了消除舍入误差的必要性。在消除模型舍入误差的条件下,分别对不同网格密度等级的齿轮模型的齿面变形、齿根应力及分布进行数值仿真。对照经验公式的计算结果,进行误差分析,并得出了如下结论:网格的密度等级对齿面最大变形的仿真结果有较大的影响;而对齿面平均变形、总变形和齿根应力影响甚微。     

Inventor进阶教程齿轮模型构建和使用(二)

五、斜齿轮零件模版 斜齿圆柱轮与上一期讨论的直齿轮相比,轮齿成螺旋形,因此会因为螺旋角而多出了几个要处理和表达的参数.斜齿轮是以法向模数作为基础参数的,同时由于螺旋角的影响,确定该类齿轮的齿型需要:端面模数、当量齿数、旋向等新的参数……那么,在Inventor中,设计师是否需要注意到这些呢?     

弧齿锥齿轮展成齿面的几何建模

根据弧齿锥齿轮的加工原理,基于齿轮啮合理论,由刀盘参数详细推导了大轮和小轮的齿面方程,根据一对齿轮的加工参数在MATLAB中计算并采集了齿面数据,在Pro/E中对数据进行了光顺滤波去噪处理,建立了精确的弧齿锥齿轮展成曲面,得到的曲面数据更适合CAE分析,分析与检验表明建立的精确弧齿锥齿轮齿面几何模型精度高.通过建立的弧齿锥齿轮几何模型可以用于模拟装配、干涉检验、啮合动态仿真和进行有限元分析,为弧齿锥齿轮的优化设计、制造和分析检验打下了基础.     

齿轮模型构建和使用（二）

斜齿圆柱轮与上一期讨论的直齿轮相比，轮齿成螺旋形，因此会因为螺旋角而多出了几个要处理和表达的参数。斜齿轮是以法向模数作为基础参数的，同时由于螺旋角的影响，确定该类齿轮的齿型需要：端面模数、当量齿数、旋向等新的参数……那么，在Inventor中，设计师是否需要注意到这些呢?     

双周期参数系统的受迫振动响应

谐波减速器在制造过程中,如果柔轮齿与刚轮齿引入了周节累积误差,则谐波减速器在动力传递中将出现双周期时变扭刚度波动,形成双周期参数振动问题.本文引入基于组合频率的二重三角级数,逼近双周期参数系统受迫振动,应用谐波平衡,得到不含时间变量的谐波系数递推式,形成三维矩阵代数方程;采用矩阵降维法,将三维矩阵代数方程转化为两维矩阵代数方程,实现响应谐波系数的求解.研究结果对双周期参数振动中响应预测问题研究和工程应用具有一定的理论指导意义.     

CAE软件操作小百科(26)

1如何在CATIA V5中绘制斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮?斜齿轮因具有特殊的几何特征和啮合方式,可提高传动的稳定性,在高速大功率传动中得到广泛应用.在CATIA V5中绘制斜齿轮的步骤如下.1)在公式f(x)中输入齿轮的各项参数及其相互关系,包括齿数、模数、压力角、齿顶圆半径、分度圆半径、齿根圆半径、基圆半径、螺旋角和齿厚等.2)画出齿轮齿根圆柱.3)通过法则曲线fog建立一组参数函数,利用