较大的内齿轮变位系数引起的影响

本文讨论了较大的内齿轮变位系数对内齿轮弯曲强度和内齿轮副顶隙的影响;本文还讨论了内齿轮是否会发生根切。本文给出了新的检算外齿轮齿顶和内齿轮齿根间顶隙的表格,该表是根据理论与实践分析和利用电子计算机进行大量计算的基础上建立的。利用该表和笔者以前的论文能方便地从工厂中已准备好的插齿刀中选出合适的插齿刀,以便于生产。     

分阶式四点接触齿轮的滚刀齿面设计

为获得具有良好接触特性的啮合齿面,在共轭曲线原理的基础上提出分阶式多点接触齿轮. 以分阶式四点接触齿轮为例,设计齿轮的基本齿形并进行滚刀的齿面设计. 基本齿形分为工作齿廓和非工作齿廓. 工作齿廓分为凸段和凹段,凸段采用圆弧曲线展成上啮合齿面,凹段采用抛物线曲线展成下啮合齿面;非工作齿廓均采用圆弧分别展成过渡齿面和齿根齿面. 建立滚刀的数学模型和精确实体模型,根据齿轮啮合理论推导滚刀的工作齿面、过渡齿面和齿根齿面方程,通过编程求解滚刀齿面方程,并建立滚刀的三维实体模型. 加工获得了滚刀实体,并进行了分阶式四点接触齿轮副滚切试制. 完成齿轮样机的装配,进行了接触印痕检验,结果显示满足设计要求. 研究成果是对共轭曲线原理的扩展,研究方法适用于其他分阶式多点接触齿轮.     

Logix齿轮的形成原理

Logix齿轮是依据全新的齿形理论所提出的一种新型齿轮 .在分析研究Logix齿形形成原理的基础上 ,推导了Logix齿条、齿轮的齿廓曲线方程 ,得出了齿根过渡曲线的齿廓曲线方程 为Logix齿轮的计算机辅助设计和Logix齿轮的加工提供了理论依据 .     

非对称渐开线齿轮齿根弯曲应力的计算分析

探讨了工作齿面采用大压力角的非对称齿廓渐开线齿轮齿根弯曲应力的解析计算方法,通过与常规的对称渐开线圆柱齿轮齿根弯曲应力对比分析,论证了非对称渐开线圆柱齿轮能够有效地提高齿轮齿根弯曲强度和承载能力.     

正交变传动比面齿轮三轴数控加工方法

为了验证正交变传动比面齿轮副设计的正确性,用三轴数控机床加工正交变传动比面齿轮。运用空间齿轮传动啮合理论及三轴数控机床的基本原理,建立了刀具与非圆齿轮的空间坐标系、正交变传动比面齿轮加工坐标系、齿顶圆角模型以及数控加工模型。得到了刀具到非圆齿轮的坐标变换矩阵、非圆齿轮齿面到正交变传动比面齿轮齿面的坐标变换矩阵、过渡曲面方程以及加工过程中刀具运动矩阵。用三轴数控机床加工正交变传动比面齿轮,并对该齿轮副进行对滚实验以及齿面测量实验。实验结果表明:三轴数控机床加工的正交变传动比面齿轮齿面精度较高。证明了正交变传动比面齿轮副设计以及三轴数控机床加工正交变传动比面齿轮方法的正确性。     

Logix齿轮的形成原理

Logix齿轮是依据全新的齿形理论所提出的一种新型齿轮。在分析研究Logix齿形形成原理的基础上，推导了Logix齿条、齿轮的齿廓曲线方程，得出了齿根过渡曲线的齿廓曲线方程，为Logix齿轮的计算机辅助设计和Logix齿轮的加工提供了理论依据。     

基于TK6216数控落地铣镗床的无侧隙齿轮传动机构的研究

针对TK6216数控落地铣镗床的齿轮副啮合时产生的空回误差,提出了一种双斜齿的消除侧隙机构来保证齿轮传动的精度,介绍了应用基于特征的造型软件UG实现齿轮机构特征造型的原理与方法,在精确建模的基础上,确定了最不利加载线的位置,应用有限元法计算了这种载荷分布下轮齿的变形及齿根应力,并绘制了齿根最大应力随过渡圆角半径的变化趋势曲线。计算分析结果表明,过渡圆角半径越大,越有利于提高轮齿的弯曲强度。     

变齿厚渐开线齿轮齿根弯曲应力研究

对变齿厚渐开线齿轮在交变载荷作用下齿根弯曲交变应力进行有限元瞬态响应分析。同时使用不同的截面参数利用传统的一般渐开线圆柱齿轮强度计算方法计算变齿厚齿轮齿根弯曲应力,通过将有限元解与传统方法计算的结果进行比较,得出对变齿厚齿轮进行齿根弯曲疲劳强度计算时应以中间端截面参数为依据的结论。为提高变齿厚齿轮的齿根弯曲强度设计齿轮两侧压力角不等的非对称齿廓,并分析工作齿侧压力角的变化对齿轮承载能力的影响。     

HGT准双曲面齿轮精确建模和加载接触分析

包含工作齿面和齿根过渡曲面的齿轮完整的三维几何模型是进行有限元分析等的基础。论文以加工方法HGT为研究对象,根据格里森HGT准双曲面齿轮的加工方法和加工原理,并以摇台机床为基础,推导了理论工作齿面方程和齿根过渡曲面方程,在此基础上建立了三维几何仿真模型,并对齿轮副进行了轮齿加载接触分析,得到齿轮副在拟真实工况下的齿面印痕、传动误差曲线和载荷分配系数。最后通过切齿试验验证了理论推导的正确性。仿真和试验结果表明：1) 齿轮重合度大,传动平稳;2) 当大轮加载扭矩超过一定值（文中为500N.m）时,轮齿会出现边缘接触。该研究为齿轮的强度和振动分析等提供了可靠的前提条件。     

两种标准直齿圆柱齿轮传动设计方法的比较

列举了两种齿轮传动设计方法,一种是先按齿面接触疲劳强度设计,再校核齿根弯曲疲劳强度的方法;一种是分别按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度进行计算的方法.并对两种设计方法所得齿轮的几何尺寸进行了比较.     

内齿轮齿形系数

轮齿弯曲强度是根据齿根危险断面上的最大弯曲应力计算的。本文首先用有限元法确定内齿轮的弯曲应力危险断面的位置,然后讨论了插齿刀变位系数对齿根圆角半径、应力集中系数、齿形系数和综合齿形系数的影响,并作出了内齿轮的齿形系数图。     

非圆齿轮渐开线齿廓数学模型的建立

针对目前非圆齿轮渐开线齿廓数学方程比较繁琐的问题,提出以插齿刀加工非圆齿轮理论为基础,获得非圆齿轮渐开线齿廓曲线数学模型的方法。首先建立插齿刀的渐开线圆柱齿轮齿廓的数学模型,再建立插齿刀与非圆齿轮毛坯即节曲线在相互啮合时的几何位置关系,使其作纯滚动,最后用啮合方程将这两个模型结合起来。此数学模型简单统一,适用范围广泛。     

井下专用行星减速器中心齿轮有限元分析

利用三维机械设计软件SolidWorks和大型工程分析软件ANSYS，基于行星齿轮啮合原理，建立了具有精确齿廓曲线的直齿圆柱齿轮模型，分析了潜油行星减速器中最薄弱的中心轮应力一应变分布状况，给出了渐开线直齿圆柱齿轮齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度设计校核的有效计算方法，为潜油专用行星减速器可靠性优化设计提供了理论依据．     

渐开线椭圆齿轮齿廓数学建模与图形仿真

提出了一种渐开线椭圆齿轮齿廓造型的新方法。首先,根据对渐开线齿廓形成原理和渐开线齿轮任 意圆上的齿厚公式的分析,建立了插齿刀的渐开线圆柱齿轮齿廓的数学模型。其次,建立插齿刀与椭圆齿轮毛坯即 节曲线在共轭时的几何位置关系,使插齿刀作纯滚动,再用啮合方程将这两个模型结合起来,获得椭圆齿轮齿廓曲 线加工数学模型。第三,在加工过程中,为保证刀具和齿坯之间的范成关系,刀具在齿坯节曲线上滚过的弧长等于 刀具绕其自身回转中心转过的弧长。最后,用计算机图形仿真的方法获得了椭圆齿轮的渐开线齿廓曲线图形,验证 了该数学模型的正确性和有效性。     

克林贝格准双曲面齿轮齿面建模及接触分析

通过分析克林贝格制Cyclo-palloid摆线齿准双曲面齿轮的齿面展成过程,建立了包括齿根过渡曲面的全齿面模型,并据此生成了轮齿三维模型;针对过去轮齿接触分析(tooth contact analysis,TCA)数学模型未考虑法矢的第3个分量以及接触椭圆的计算需借助于对两配对齿面主曲率和相对曲率的复杂推导,提出了一种改进的TCA模型,避免了TCA结果可能出现的几何上不准确的情况,且对于接触椭圆的计算只需要知道两配对齿面的方程,因而避免了复杂的齿面曲率计算。最后基于此模型,编制了克林根贝格制Cyclo-palloid摆线齿准双曲面齿轮的全齿面生成以及TCA程序,通过与已有实例以及滚检试验结果的对比分析,验证了此方法的可行性,为后续轮齿承载接触分析打下了基础。     

应用大碟形刀具加工面齿轮的理论分析

为了提高大碟形(渐开线齿廓)刀具(滚刀或砂轮)加工面齿轮的效率,提出了一种无进给运动的大碟形刀具加工面齿轮的方法. 设计了碟形刀具,分析了用无进给运动的大碟形刀具制造面齿轮的加工原理,通过坐标变换建立了面齿轮的齿面方程和过渡曲面方程. 增加一个转角很小的附加运动以降低齿面误差,避免齿面干涉. 应用齿面接触分析说明了面齿轮的啮合性能. 计算实例表明:大半径碟形刀具和附加运动能加工出齿面精度较高的面齿轮,最大齿面误差为19 μm. 齿面接触分析表明这种面齿轮的啮合性能不亚于理论面齿轮的啮合性能.     

通用型双圆弧齿轮强度的理论分析

根据通用型双圆弧齿轮齿面受载后的变形量及受载前的间隙量的关系,求解齿面载荷分布规律,得出齿面接触应力与载荷参数的关系。又根据悬臂平板理论求得齿根弯矩与载荷参数的关系,继而求得齿根弯曲应力。所得到的公式可作为通用型双圆弧齿轮齿面接触强度和齿根弯曲强度的基本公式。     

旋转刀盘母面成形的弧齿线圆柱齿轮数学建模

将空间啮合理论用于齿轮的齿面数学方程推导,建立了可用于理论分析的采用旋转刀盘为成形母面的弧齿线圆柱齿轮齿面数学方程.通过观察分析齿轮加工中刀盘与齿胚的运动关系,将弧齿线圆柱齿轮齿面分割为3个主要构成曲面,建立了加工过程中的动态与静态坐标系,依据曲面包络理论建立工作曲面的曲面数学方程,根据坐标转换关系建立了齿底和齿根曲面方程;在此基础上建立齿面方程.输出齿面的点云数据,通过逆向工程拟合取得可用于编辑裁剪的齿轮曲面,再根据曲面之间的关系裁剪曲面,最终生成齿轮3D模型实体.此方法建立了精确的弧齿线圆柱齿轮3D模型,并且与采用模拟加工方法生成的模型一致,为精确地进行有限元分析提供了基础;而由此方法获得的曲面方程可用于对弧齿线圆柱齿轮的理论分析.     

渐开线直齿齿轮的齿廓形状优化

本文以齿根疲劳弯曲应力最小为目标,对渐开线直齿齿轮的齿廓进行形状优化。采用混合离散连续变量的优化方法,分别研究了非标准和标准齿形的最优廓形,避免采用连续变量优化时由于圆整而引起的最优解的非最优性甚至不可行的可能性。优化结果表明:齿根圆角半径对齿根弯曲应力影响最大,齿顶高系数次之。弯曲应力随齿根圆角半径的增大而减小,随齿顶高系数的减小而减小。在非标准和标准齿形参数情况下,齿根弯曲应力分别下降27.7%和24.8%。     

相交轴螺旋非圆齿轮啮合传动研究

为了将非圆齿轮应用到变速器中,提出一种实现相交轴变传动比运动的螺旋非圆齿轮副,并对其啮合原理进行研究。定义了该非圆齿轮的螺旋节曲线,给出传动比公式及齿轮副周向纯滚动条件,建立了基于包络法加工非圆齿廓数学模型;通过描述圆柱齿轮的各段齿面方程,结合共轭齿廓啮合基本定理,推导出了螺旋非圆齿轮的齿面方程,并验证两者瞬时啮合状态为线接触;利用数值计算软件,生成了精确的非圆齿面,分析了左右非圆齿廓外观特征,为进一步研究和应用提供了理论基础。