ZC1蜗杆齿面微观形状分析

从微分几何和啮合理论的基本原理出发,通过对加工ZC1蜗杆刀具的主曲率分析,利用诱导法曲的概念,求出蜗杆齿面上的诱导法曲率及短程挠率,再推导出主方向和主曲率,从而对齿面点的形状做出分析判断。     

基于SolidWorks曲率齿形环面蜗杆的啮合性能研究

环面蜗杆副的相对运动方向是沿蜗杆齿面螺旋线的方向.因此,蜗杆螺旋线方向的齿形是影响蜗杆副啮合性能的主要因素.根据空间啮合原理,文中提出了环面蜗杆螺旋线方向的合理齿形是蜗杆齿面的法曲率半径变化曲线.在以前研究成果的基础上,应用先进的三维软件对曲率齿形环面蜗杆的啮合性能进行了研究,首次观察到三维立体蜗杆副上的接触线.研究结果验证了曲率齿形环面蜗杆数学模型的正确性以及曲率齿形环面蜗杆的优良性能,为进一步深入研究和数控加工奠定了基础.     

ZC2圆柱蜗杆齿面可控曲率修正的计算机代数分析求解方法

本文依据作者在文献[1]中提出的蜗杆齿面曲率修正原理,应用计算机代数系统g~(CA),探讨了ZC_2型圆柱蜗杆齿面的可控曲率修正方法,并在此系统上导出了曲率修正方程的解析解。文中提出的方法简便易行,可用于工业生产,研制新型点接触ZC_2型凹面圆柱蜗杆传动。     

双自由度齿轮啮合的研究(一)

文中系统地研究双自由度齿轮啮合。对齿面上啮合界线作了深入分析,得到简便实用的计算曲率干涉界线函数、诱导法曲率和诱导短程挠率的新公式。史中完整地研究了以渐开螺旋面刀具用滚、剃、珩、研和精车等方法范成齿轮的双自由度切齿啮合,得到滚齿时计算无根切最少齿数的新公式,推导出计算产形面和齿面相对主方向和相对主曲率的公式。这些结果对改进齿轮加工方法和提高齿轮质量都有重要意义。     

用于磨削面齿轮的蜗杆砂轮修整方法研究

为了实现面齿轮磨齿加工,采用包络原理对面齿轮磨削蜗杆砂轮齿形进行设计,并对蜗杆砂轮的修整方法进行研究.建立了蜗杆砂轮齿面的包络坐标系;给出了蜗杆砂轮产形面方程;推导了蜗杆砂轮齿廓的曲面方程,利用Matlab软件对蜗杆砂轮齿廓进行了仿真,根据面齿轮磨削蜗杆砂轮的齿面生成原理,给出了修整工具的齿廓形状、齿宽限制以及修整工具...     

滚锥包络环面蜗杆传动润滑研究

本给出了滚锥包络环面蜗杆传动啮合齿面间诱导法曲率和相对速度计算公式,进而给出蜗轮和蜗杆啮合齿面间弹流油膜厚度计算公式;以此为基础,研究了该种传动蜗轮和蜗杆齿面间弹流油膜厚度分布规律,分析了油膜厚度的影响因素和影响规律。研究工作对于该种传动的设计与制造具有指导意义。     

变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆齿面的加工与检测

针对变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆齿面的变齿形、变齿厚、变齿距等复杂螺旋面特征,探究包络环面蜗杆齿面的精密铣削加工工艺,提出了包络环面蜗杆齿面误差拓扑图检测方法,分析了基于齿轮测量中心的环面蜗杆齿面检测与数据处理方法,并研制了环面蜗杆样件,进行了齿面精度检测.结果表明:蜗杆左齿面最大偏差为24.7 pm,平均偏差为12 μn;环面蜗杆右齿面最大偏差为17.2 μm,平均偏差为9.3 μm;蜗杆右侧齿面的精度高于左侧齿面.研究结果为后续传动副样机的传动精度和性能试验提供了试验支撑.     

成形法加工新型环面蜗杆的原理性误差分析

新型环面蜗杆副由蜗杆、钢球和蜗轮构成,利用失配共轭技术,提高了其承载能力和适应性.在分析蜗杆廓面结构特征的基础上,给出了蜗杆廓面的准线方程,提出了基于准线的成形法加工方法,着重分析了加工过程中的原理性误差,推导出了廓面法向误差公式.以一组数值参数为例,绘制了齿形误差和齿向误差图,并在OpenGL平台上进行误差可视化处理.结果表明:成形法加工的蜗杆廓面齿形和齿向误差值较小,能够保证获得高精度的传动廓面.     

圆弧齿圆柱蜗杆齿面精确磨削

制造高质量的圆弧齿圆柱蜗杆副时,在工艺上必须解决蜗杆齿面的磨削。由于砂轮必须是被磨削蜗杆螺旋面的包络曲面,而实际设计计算时,其砂轮曲面求解相当繁杂,不但周期长,甚至人工无法求解。故传统工艺常采用近似磨削法,从而影响到加工精度。针对这一情况,我们应用空间啮合理论,对圆弧齿圆柱蜗杆磨削过程进行新的、严密的理论推导,得出了啮合方程和砂轮轴向廓线的数学模型,并借助电脑辅助设计,解决了其工艺关键:砂轮曲面求解及靠模设计,实现了圆弧齿圆柱蜗杆齿面的精确磨削。     

二阶切齿计算的直接求解法

二阶切齿计算的问题,实质上是根据被切齿轮齿面接触基准点上的曲率和挠率,决定切齿时的相对运动参量和刀盘参数。目前诱导法曲率问题在文献中已有许多论述,而且有了各种不同形式的诱导法曲率公式。所以根据产形面上一点的曲率和挠率及展成运动参数决定被切齿轮共轭点上的曲率和挠率,已经是不成问题了。但切齿计算问题,即已知曲率,反过来求运动的问题,有多种算法见文献[1]、[2]、[3]、[4]。下面介绍一种直接求解切齿计算问题的方法,适用于单面切齿。 设曲面∑1(即工件齿面)绕方向单位矢量为。α1的固定轴转动,曲面∑d(即刀具产形面)绕方向单…     

滚锥包络环面蜗杆传动磨损研究

本文给出了滚锥包络环面蜗杆传动蜗轮和蜗杆齿面滑动率计算公式,进而推导出蜗轮和蜗杆齿面磨损量计算公式,以此为基础,研究了该种传动蜗轮和蜗杆齿面磨损分布规律,分析了齿面磨损量的影响等因素和影响规律。研究工作对于该种传统的设计与制造具有指导意义。     

基于改进粒子群算法的ZC1型蜗杆副优化设计

在参数分析的基础上,选择轴向模数、砂轮齿廓圆弧半径及导程角这三个参数作为优化设计变量对ZC1型蜗杆副进行优化设计。为了提高ZC1型蜗杆副的啮合性能,以诱导法曲率和润滑角为目标函数,并结合蜗杆齿顶齿厚约束、蜗轮齿顶齿厚约束以及根切约束来建立优化数学模型。采用改进的粒子群算法作为优化算法,结果显示,优化后的润滑角更大、诱导法曲率更小,有效地提高了蜗杆副的啮合性能。     

法向圆弧锥齿轮加工干涉研究

法向圆弧锥齿轮是基于Bertrand共轭原理发展起来的一种新型传动形式,除具有优良的传动性能,还具有良好的工艺性,十分便于采用指状或盘状铣刀进行成型法加工。研究了一对共轭法向圆弧锥齿轮廓面的诱导曲率特征,给出了曲率轴在法向圆弧共轭曲面干涉判断中的应用,以曲率轴为手段研究了齿廓加工时不发生曲率干涉和过切干涉的条件,提供了一种铣刀盘直径的近似求法。     

硬齿面TI蜗杆副的研制与试验研究

TI蜗杆传动由渐开线斜齿轮和其包络的环面蜗杆组成.按照有关TI蜗杆传动主要设计参数选择方法的研究结果,给出一对TI蜗杆传动副的具体设计参数,利用研制的砂轮修整器和专用磨头,在滚齿机上实现了TI蜗杆齿面的磨削加工,完成了钢一钢配对的硬齿面副TI蜗杆减速器的制造.采用两种常用的工业润滑油,开展了硬齿面副TI蜗杆传动性能试验...     

基于通用数控车床的TP蜗杆精密车削方法研究

针对平面包络环面(TP)蜗杆空间螺旋齿面的制造问题,提出了一种在通用数控车床上用标准切槽刀精确车削TP蜗杆的方法。首先根据齿轮啮合原理和NURBS曲面建模方法,推导并且精确重构了TP蜗杆的数字化齿面;均匀离散齿面构造了空间螺旋轨迹线,把齿面离散点旋转变换到车削平面,沿齿廓法向偏置刀尖圆弧半径得到了刀位点;根据刀位点数据和锥螺纹车削指令,编写生成了TP蜗杆精密车削程序;最后,通过仿真切削实验对该方法的可行性进行了验证。研究结果表明:采用该方法和相应齿面离散数据的TP蜗杆仿真加工,齿面的误差均匀、精度高,加工误差绝对值平均约为0.14μm和1.2μm;该方法效率高、加工精度高,对批量生产平面包络环面蜗杆有较高的指导价值。     

渐开线蜗杆的直廓截面及车削方法

在通常的资料上,谈到用直线刃车刀加工的蜗杆时,都只讨论下面三种情况: 1)刀刃放在蜗杆轴向平面上(图1a),加工的蜗杆齿面轴向截形为直线,齿面为阿基米德蜗旋面,蜗杆则为阿基米德蜗杆。 2)刀刃放在蜗杆的法截面内,即车刀倾斜角γ等于蜗杆分圆柱螺旋长角λ_0,加工的齿面为法向直廓螺旋面,蜗杆则为法向直廓蜗杆。它又可分为齿槽法向(图1b左边)及齿纹法向(图1b右边)等。 3)刀刃放在基圆柱的切平面内(图1c),用两把车刀分别加工齿面的两侧,齿形角α等于基圆柱螺旋线升角λ_b。加工的齿面为渐开螺旋面,蜗杆为渐开线蜗杆。     

磨齿产生中凹齿形的机理与防止措施

针对蜗杆砂轮磨齿机产生中凹齿形的问题,研究了蜗杆砂轮与工件的接触状态,分析了中凹齿形产生的机理.当重合度不是整数时,表明啮合过程中啮合齿面的对数在变化.啮合齿面的对数的变化会在齿面的法向方向产生一个交变力,这个交变力就是产生中凹齿形的主要原因.提出了防止中凹齿形产生的措施.     

锥蜗杆传动的最大中心距系数

阿基米德锥蜗杆传动的切齿干涉最易出现在锥蜗杆小端齿顶。把分度锥面参考点选在与锥蜗杆小端齿顶对应部位,可以通过控制中心距系数,避免切齿干涉。文中给出无根切最大中心距系数表。以表中数值为上限选择中心距系数,可不进行根切校核和避免返工,使设计工作简化。计算结果表明,导致锥蜗轮齿面根切的原因,是锥蜗杆齿面上存在啮合界线,而不像其他蜗杆传动那样,是由于蜗轮齿面上存在曲率干涉界线。     

在数控铣床上加工超环面蜗杆的数值简化计算方法

通过分析超环面传动中蜗杆齿面形成的几何原理,发现了超环面蜗杆齿面的许多几何特性,提出了在数控铣床上加工超环面蜗杆的方法和有关数据的简化计算。     

格利森制弧齿锥齿轮的齿面曲率特性研究

根据弧齿锥齿轮加工过程,通过计算机仿真方法编程计算得出格利森制弧齿锥齿轮不同加工方法齿面的精确三维坐标点;对不同齿面坐标点进行NURBS参数化曲面拟合,得到了不同齿面的统一数学表达模型;并据此计算格利森制弧齿锥齿轮齿面的曲率,绘制了不同齿面的等平均曲率线图;并研究了加工参数调整与齿面等平均曲率线图变化之间的联系,证明了依据齿面等曲率图的变化实现对弧齿锥齿轮齿面加工误差调整以及对齿面曲率定量修正的可行性.