用空间啮合原理精确设计非渐开线齿轮滚刀刃形的研究(一)——用空间媒介齿条求基本蜗杆的啮合线法

本文利用公共齿条的概念,用齿轮啮合原理的方法导出了精确设计滚刀刃形的简便通用公式,同时简洁地证明了如下重要结论:在交错轴圆柱螺旋齿轮传动中,两共轭齿面接触点处的公法线必过节点,且接触点在过节点的法平面上。文中还指出了空间齿廓法线定理的一些重要性质,及其与平面的齿形法线定理之间的关系;并结合实例进行了计算验证及近似值精度的比较。     

漸开线交错轴斜齿轮副的空间啮合(上)

渐开线交错轴斜齿轮副的空间啮合原理不仅应用在交错轴斜齿轮副的设计和测绘等方面,而且对采用展成法加工的渐开线齿轮也很重要。例如,滚齿、剃齿、珩齿等工艺都离不开空间啮合理论的指导,因为它也是精密滚刀、剃齿刀及空间啮合的综合检验标准齿轮等复杂刀、量具的设计基础。必须指出,任意交错角的斜齿轮的空间啮合实际上是多种圆柱齿轮传动中最普遍的形式,由此而推导出的空间啮合关系,对于较为简单的各种圆柱齿轮啮合关系都是适用的。     

圆弧针齿少齿差传动啮合效率分析

在K—H—V少齿差传动中,以圆弧齿廓齿轮作行星轮,以针齿齿廓齿轮作内齿轮,称之为圆弧针齿少齿差传动。本文按照转化机构法对这种传动啮合效率进行分析讨论。1 基本啮合效率表达式圆弧针齿传动某瞬时在K点啮合(见图1),过K作齿廓公法线,交连心线于OP_aO_(b°)根据啮合点公法线分速度相等的     

关于相错轴斜齿轮传动两轮齿为点啮合的证明

本文根据斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的数学方程，运用微分几何学中的两类基本量，分析了斜齿轮齿廓曲面在一点邻近的形状，从而证明了相错轴斜齿轮传动的两轮齿为点啮合。     

摆线凸轮活齿传动原理及齿形理论

新型摆线凸轮活齿传动是一种内齿轮齿廓为摆线及其等距线的二齿差活齿行星传动。在简要介绍其传动的原理和结构的基础上，建立了求解凸轮廓形的齿廓法线法，论证了正、负号凸轮活齿传动齿廓的一致性。详细推导了摆线内齿轮活齿传动凸轮共轭齿形的啮合方程，给出了数值算例及啮合仿真结果，并讨论了该传动的特点。     

问题解答

[问]斜齿轮与螺旋齿轮,有什么区别? [答]两轴平行的两个斜齿圆柱齿轮啮合,称斜齿圆柱齿轮传动。空间齿轮机构中相错轴线的两个斜齿圆柱齿轮啮合,称螺旋齿轮传动。组成斜齿圆柱齿轮传动或者螺旋齿轮传动的齿轮,都是斜齿圆住齿轮。所以从单个齿轮来看没什么区别。斜齿圆柱齿轮俗称斜齿轮。螺旋齿轮传动中的斜齿圆柱齿轮,一般螺旋角较大,较明显地看出是螺旋齿,故俗称螺旋齿轮,按标准应称斜齿轮。     

交错轴斜齿轮齿面接触区的计算机辅助分析

建立了交错轴斜齿轮啮合分析的数学模型。通过对不同基本参数的交错轴斜齿轮传动进行系统研究,找出了交错轴斜齿轮基本参数对其啮合特性的影响规律;提出小轴交角条件下,可以采用一直齿轮、一斜齿轮的齿轮副组合方式;给出了大轴交角条件下啮合性能不良的改进措施;说明交错轴斜齿轮不仅能传递运动,而且能传递动力。     

基于齿廓法线法的蜗线齿轮齿廓设计

齿廓设计是非圆齿轮设计加工的关键,其设计精度直接影响齿轮的啮合及传动特性。针对蜗线齿轮齿廓设计问题,通过齿廓法线法推导了齿廓上任意一点的坐标方程,并基于此设计了蜗线齿轮的齿廓,其齿廓数据为该类齿轮的加工编程提供了有效的加工点。对比分析了齿廓法线法与折算齿形法的优缺点,为非圆齿轮齿廓设计提供依据。     

双曲型法向圆弧齿轮副的点啮合设计与啮合效率

双曲型法向圆弧齿轮是一种将圆弧齿形拓展至交错轴齿轮传动的新型传动技术。在双曲型法向圆弧齿轮传动原理的基础上,提出齿廓的点啮合设计方法,推导啮合齿面的数学模型;在综合考虑摩擦力和摩擦力矩的情况下,进行速度分析和受力分析,推导双曲型法向圆弧齿轮副的啮合效率公式,分析主要设计参数对效率的影响。研究结果可为双曲型法向圆弧齿轮副的优化设计提供理论参考。     

内齿轮剃齿时的展成干涉

本文研究了内齿轮剃齿时的展成干涉。用空间座标转换的方法推导出了校核展成干涉的数学模型,并给出了展成干涉与内齿轮和剃齿刀的齿数差,轴交角以及内齿轮的变位系数间的关系,从而为交错轴螺旋齿轮内啮合传动的展成干涉校验提供了方法。     

齿廓方向修形的斜齿面齿轮啮合特性研究

主要研究了修形面齿轮副传动的啮合特性.提出了一种沿齿廓方向抛物线修形的面齿轮齿面结构,对传统斜齿面齿轮和修形的斜齿面齿轮副的啮合进行了比较.计算机仿真表明,修形的斜齿面齿轮传动啮合性能明显改善,接触路径沿两齿面齿长方向分布,有效避免了边缘接触;啮合区域对安装误差较为敏感,特别是轴夹角误差的大小,对啮合印痕在齿面上分布的影响尤其明显,容易导致接触区域向面齿轮的大端和小端偏移.     

内啮合斜齿轮高精度三维有限元自动建模方法

为提高内啮合斜齿轮有限元接触分析的建模速度和模型精度,提出了一种齿轮高精度三维有限元模型的自动建模方法。基于齿轮插刀齿廓方程,利用齿廓法线法,得到包括齿根过渡曲线的内、外斜齿轮端面齿廓,建立了内、外齿轮参数化粗网格有限元模型。开发了表层六面体网格剖分方法,自动识别齿面接触带单元,进行分级剖分细化,保证了有限元模型的建模精度和网格密度。进行了齿面接触分析,得到了内啮合斜齿轮的弯曲应力、接触应力、接触印痕、传动误差、时变啮合刚度和载荷分配率。粗细网格有限元模型计算结果对比分析表明,该方法提高了内啮合斜齿轮有限元建模效率和计算精度,缩短了计算时间,为快速准确的齿轮接触分析奠定了基础。     

交错轴变速比渐开线斜齿轮——齿条传动的啮合分析与加工

在交错轴变速比渐开线斜齿轮－齿条传动中,其变速比功能是通过一个渐开线斜齿轮和一个特殊的斜齿条之间的啮合来实现的,齿条呼个齿郭沿齿长及齿高方向均呈不相同的复杂曲线状。本文建立了该运动的运动几何模型,在啮合分析的基础上,导出了斜齿郭方程,完成了复杂齿条的几何造型。并将复杂的斜齿条齿廓当作自由曲面来处理,提出并实现了一种有别于传统的展成法的新的齿条加工方法。     

齿廓理论的统一观(上)

一、绪言圆柱齿轮齿廓的实质性研究,在日本是由成濑政男教授开始的。他的齿廓理论刊载于岩波全书“齿轮”的前半部。此书于1934年出版。成濑的齿廓理论的特点是用切线座标表达齿廓曲线。受此理论的影响出现了不少齿廓理论的书籍。其中之一提议用切线极座标表达曲线。对于表示齿廓曲线来说,切线极座标是有很大作用的。     

交错轴斜齿轮啮合的过渡过程畸变

应用交错轴斜齿轮啮合理论,分析了齿轮基节偏差对齿轮传动过程的影响;给出了交错轴斜齿轮啮合传动过渡过程的误差与变异数学模型,完善了齿轮整体误差测量理论。     

渐开线环形齿球齿轮传动原理与运动分析

介绍了一种新发明的球齿轮传动--渐开线环形齿球齿轮机构。与传统的Trallffa球齿轮相比,新型球齿轮一是采用了渐开线齿廓,二是轮齿在球面上呈环形连续分布,因而克服了离散齿球齿轮存在传动原理误差和难以加工这两个缺陷。首先介绍了这种新型球齿轮传动及其齿面的形成原理,以及派生出的另外一种新机构--球齿轮齿盘机构;为便于分析研究,对新型球齿轮传动的各部分名词术语进行了定义,然后分析了球齿轮机构的安装方式与结构特点以及球齿轮传动的啮合特点;给出了这种新型球齿轮机构的正确啮合条件和连续传动条件。还推导出这种新型球齿轮的齿面方程和啮合方程,理论结果证明了环形渐开线齿廓的共轭齿廓曲面仍然是环形渐开线曲面。利用方向余弦矩阵法分析了分别固联于主动球齿轮和从动球齿轮上两个动座标架之间的关系,通过旋转变换,分别推导出球齿轮机构和球齿轮齿盘机构的正、逆运动学模型,借助于行星轮系传动比计算方法求出了球齿轮行星传动中行星轮输出轴的偏转角与系杆框架偏转角之间的关系。     

内啮合曲线构型齿轮传动基本原理及接触分析

在齿轮传动共轭曲线理论研究的基础上,以内啮合曲线构型齿轮传动为对象,推导了沿给定接触角方向的空间共轭曲线副啮合方程,建立内啮合条件下空间共轭曲线副表达式,根据空间等距包络方法构建继承内啮合共轭曲线副特性的啮合齿面,通过改变成型曲面的相对运动位置及等距半径,提出凸齿廓-凸齿廓、凸齿廓-平面和凸齿廓-凹齿廓3种接触型式;以空间圆柱螺旋曲线为例,结合理论分析结果及主要设计参数,建立凸齿廓-凹齿廓内啮合曲线构型齿轮副三维实体模型;定义齿面接触点压力角,给出基于空间共轭曲线的齿面滑动率计算算法,完成内啮合齿面接触迹线计算及分析,后续将对齿面啮合性能、接触力学特性及制造方法进行研究。     

基于UG内啮合珩齿的仿真加工分析

内啮合珩齿是一种齿轮精密加工的工艺方法,由于其斜齿内珩轮与直齿圆柱齿轮属于交错轴齿轮副,齿面之间存在着微量的干涉。通过去除干涉量可得到鼓形齿,而鼓形齿对于降低噪声,增强齿轮传动的平稳性都有极大的益处。由于交错轴齿轮副的啮合情况非常复杂,轮齿之间的干涉量解析计算也难以实现。为此利用三维建模软件UG/NX实现了对圆柱内斜齿轮和直齿圆柱齿轮参数建模和装配,通过模拟齿轮的啮合运动,成功将干涉部分切除加工出鼓形齿。最终得到单个齿上的干涉量。     

节点外啮合齿轮副接触应力分析研究

针对节点外啮合齿轮传动的啮合特点,研究了外啮合与内啮合齿轮齿廓上综合曲率半径的变化规律;对常规的接触应力计算方法进行了改进,建立了节点外啮合齿轮的接触应力进行计算;求解了节点外啮合齿轮传动与普通齿轮传动的接触应力,并做了分析对比。计算结果表明,外啮合齿轮传动采用节点后啮合,内啮合齿轮采用节点前啮合可以提高齿轮传动的接触强度。     

少齿差直线共轭齿廓设计与试验研究

对少齿差直线共轭齿廓进行了研究.根据齿轮啮合原理及齿廓法线法,推导了直线共轭齿廓的参数方程,并详述了啮合线和重合度的求解方式及齿侧间隙的处理方法;讨论了齿廓干涉的验证原理,提出基于面积量的齿廓旋轮线干涉验证方法.设计制造了以少齿差直线共轭齿廓为主要传动结构的减速器样机,并进行了效率对比试验和温升试验.研究结果可为少齿差齿线共轭齿廓在传动领域的研究提供借鉴和参考.