端曲面齿轮副的传动匹配模式

端曲面齿轮副是在非圆柱齿轮、非圆锥齿轮及面齿轮的基础上,提出的一种新型空间非圆齿轮传动机构。针对目前该齿轮副传动形式多样化,没有统一设计理论及方法的问题,通过引入圆柱滚子直动从动件圆柱端面凸轮副的运动关系,探讨了端曲面齿轮副的传动原理,建立了该齿轮副的传动比、移动速度和转速的通用化表达式。通过设定位移曲线,满足非圆齿轮节曲线设计要求,对传动比、齿顶和齿根曲线、轮齿分配、加工刀具最小齿数和齿宽等进行了设计。采用齿轮空间啮合原理,结合齿面方程和虚拟仿真技术,提出了一种端曲面齿轮副的通用化设计方法。重点分析了四种类型的端曲面齿轮副传动匹配模式、运动学特性及齿宽变化规律,统一了端曲面齿轮副的传动匹配模式。通过试验和检测验证了该设计方法的正确性。此设计方法可推广应用到任意位移曲线及任意偏心距的端曲面齿轮副,从而实现端曲面齿轮的通用化及参数化设计。     

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。     

面齿轮展成磨削表面粗糙度的建模与分析

根据面齿轮的展成磨削原理和齿面数学模型,分析了碟形砂轮展成磨削面齿轮时表面粗糙度的形成机理与影响因素.基于碟形砂轮的加工轨迹分析方法,结合碟形砂轮表面形貌的预测及磨削过程中其与面齿轮毛坯之间的接触变形分析,建立了沿着面齿轮齿面接触线进行展成磨削的表面粗糙度计算模型.通过理论-实验相结合的面齿轮磨削表面粗糙度分析表明:碟...     

基于弹流润滑状态下的非圆齿轮啮合效率研究

在分析非圆齿轮啮合特性及齿廓等啮合角分布规律的基础上,综合考虑相对速度、摩擦因数和油膜厚度等关键因子对啮合功率损失的影响规律,建立了弹流润滑状态下非圆齿轮传动啮合效率数学模型.以非圆齿轮节曲线波谷的轮齿齿顶进入啮合到从波峰的轮齿齿根退出啮合为啮合周期,通过计算啮合角变化下的滑动摩擦和滚动摩擦功率损耗,获得非圆齿轮传动的...     

管带机噪声影响下的蜂窝复合结构设计

为了降低管带机运行过程中的噪声,提出了一种针对管带机噪声的蜂窝复合结构隔声屏。首先,基于有限元-边界元混合声场仿真方法,分析了在管带机噪声影响下现场隔声屏的隔声效果;然后,结合有限元-离散元耦合模型,分析了蜂窝复合结构的隔声性能,发现蜂窝复合结构的隔声量较现场隔声屏高了15.79 dB;接着,通过对蜂窝复合结构隔声屏的形状进行优化设计,得知增设斜板角度为60°、长度为700 mm的隔声屏隔声效果最佳;最后,根据现场测量结果验证了仿真方法的可靠性,并通过蜂窝复合结构隔声性能试验,验证了该结构对管带机噪声有良好的抑制作用。     

管状带式输送机的托辊群振动噪声分析

:针对管状带式输送机工作过程中产生的振动噪声问题,提出了一种基于有限元 边界元理论的托辊群振动噪声分析方法.分析了托辊组与管带之间的单辊接触、双辊接触及三辊接触３种接触工况,并以现场实测的托辊受力频谱作为激励源,结合托辊有限元 边界元混合声场分析模型,仿真获得了３种接触工况下托辊的声压级频谱图,提取了各频段声压级;利用声压级叠加的方法,进一步获得了３种接触工况下托辊群在监测居民点处的总声压级;通过声学传感器对现场噪声进行实测,并与仿真结果进行对比,验证了仿真方法的可靠性.     

正交变传动比面齿轮副的强度计算与分析

为了提高正交变传动比面齿轮副的承载能力,探索该面齿轮副的基本参数对其强度特性的影响.应用空间齿轮啮合传动原理、微分几何学和机械设计基础,建立点接触正交变传动比面齿轮副的坐标系,推导出正交变传动比面齿轮的齿面方程,得到正交变传动比面齿轮的主曲率和压力角计算方法.对该面齿轮进行了受力分析,建立了正交变传动比面齿轮副的强度校核方法,并探讨了该面齿轮副的基本参数对接触应力和弯曲应力的影响.通过传动实验与理论结果的对比分析,验证了该面齿轮副强度计算方法的正确性.     

C60纳米粒子切削液对15Cr14Co12Mo5Ni2WA齿轮钢切削特性的影响研究

高强度钢15Cr14Co12Mo5Ni2WA的切削特性表现为切削力大,造成刀具磨损快与崩刃严重、加工精度保持性差。针对上述问题,提出将富勒烯C60纳米粒子混合切削液作用于金属切削过程中的刀-屑接触区(Ⅱ变形区)和刀-工接触区(Ⅲ变形区),以改善切削性能。为此,基于修正库仑摩擦、赫兹接触等理论方法建立了C60纳米粒子在刀-屑接触中的减摩润滑预测模型,研究预测了切削接触界面间产生的“纳米滚动轴承”效应及减摩特性,通过摩擦磨损试验测定了不同浓度C60纳米切削液下的摩擦特性变化,采用超景深3D显微镜、SEM、拉曼光谱仪等先进测量手段表征分析了试样表面磨痕微观形貌、研究了摩擦磨损机理。切削试验结果表明C60纳米切削液具有很好的减摩效果,有效地降低了切削力、工艺系统振动、刀具磨损,切削性能显著提升。应用在插削加工过程中,表现出切削冲击振动导致的刀具崩刃现象明显减少、因冷焊撕裂造成的前刀面局部剥落现象消失,刀具使用寿命延长。