齿轮齿根过渡曲线与齿根应力的分析

在介绍重型机械齿轮加工过程中常见的几种齿根过渡曲线的基础上,通过建立有限元分析模型,分析重型机械齿轮齿根过渡曲线与齿根应力的关系。分析认为:重型机械齿轮齿根的过渡曲线与齿轮齿根位置的最大弯应力数值关系密切,表现为一种负相关的关系;过渡曲线应力数值越大,齿轮的抗弯曲疲劳效果越好。     

一种齿根过渡曲线的求解方法

齿轮齿根过渡曲线是精确校核齿根弯曲强度和计算齿轮体积的重要计算依据,但是目前常用一个过渡圆弧近似的估算齿根过渡曲线,这就导致在用齿根过渡曲线做相关计算时引起较大的误差。通过分析范成法加工齿轮过程,建立了齿根过渡曲线的成形机理和数学模型,结合反转法和坐标变换推导出齿根过渡曲线的数学方程。把计算出的齿根过渡曲线与目前常用估算的齿根过渡曲线进行比较后,发现推导出的齿根过渡曲线与实际加工出的齿根过渡曲线相吻合,估算的齿根过渡曲线较多的去除了齿轮齿根部位的金属,与实际加工出来的齿根过渡曲线存在差异。     

大顶隙长齿齿轮高弯曲承载能力关键技术研究

顶隙系数、齿高系数等齿形参数是影响齿根过渡曲线形状的重要因素,而不同过渡曲线对应齿根弯曲承载能力不同。为了取得高弯曲承载能力,延长齿轮的使用寿命,从齿轮根部过渡曲线的刀具加工设计入手,分别考虑齿条型双圆弧刀顶、单圆弧刀顶,建立齿轮过渡曲线数学模型,确定齿根局部应力折截面计算模型,探究两种过渡曲线下高弯曲承载能力齿轮的齿高系数及顶隙系数最优变化范围,进而分析齿高系数、顶隙系数对齿根弯曲承载能力的影响,并用有限元对理论分析进行验证。研究表明:在特定的过渡曲线模型下选取合理的齿高系数及顶隙系数,齿根弯曲承载能力有较大提高,这为高弯曲强度齿轮设计提供理论依据。     

基于ANSYS的齿根过渡曲线形状优化研究

齿根过渡曲线形状对齿轮强度的影响很大。利用SolidWorks齿轮参数化建模,其中齿根过渡曲线采用多段圆弧;基于啮合齿轮的接触分析,以齿根最大von-Mises应力的极小值为目标变量,采用ANSYS Workbench对齿根过渡曲线形状进行了优化研究,优化后的过渡曲线可以大幅度改善齿轮齿根受力情况、降低齿轮损坏的机率。通过实验验证了本方法的可行性,同时对获取最佳齿根过渡曲线形状具有理论指导意义。     

椭圆齿轮齿根过渡曲线拟合

针对用折算齿形法绘制椭圆齿轮的齿廓时生成齿根过渡曲线的问题,提出了利用齿形渐开线上的等分点拟合齿根过渡曲线的方法,拟合了每个齿的左右齿廓齿根过渡曲线,解决了齿根过渡曲线的问题。该方法对提高椭圆齿轮的齿根弯曲强度提供了一种设计方法,并对电火花线切割加工的编程能有所指导。     

刀具齿廓形状的设计对齿根过渡曲线的影响

本文详细介绍了机械加工中常见的几种齿根过渡曲线,为了提高齿根弯曲强度根据建立的各种刀具刀顶圆角半径方程通过实例进行了几种过渡曲线的比较。最后通过齿轮刀具(齿轮型刀具和齿条型刀具)齿廓参数和齿条刀具齿廓参数推导出齿根过渡曲线方程,便于在有限元中建立准确的过渡曲线。     

球齿轮的磨削加工和齿根过渡曲面方程的推导

球齿轮机构是一种能传递空间二维运动的新型齿轮机构.为了解决球齿轮的精加工问题,设计了在范成法加工条件下利用球齿轮与盘形砂轮的啮合运动来加工球齿轮的精密磨削加工方案.介绍了球齿轮齿根过渡曲线的形成原理,以及球齿轮齿根过渡曲线的加工方法.推导出了球齿轮齿根过渡曲线与过渡曲面的参数方程,仿真和实验验证了该方法的正确性.     

基于高弯曲强度的齿轮过渡曲线分析

齿根过渡曲线是影响齿轮弯曲强度的重要因素。为了提高齿轮弯曲强度,延长齿轮的工作寿命,从齿轮根部过渡曲线的加工刀具设计入手,分别考虑圆角刀顶、单圆弧刀顶、双圆弧刀顶,建立齿轮过渡曲线成形方程,确定齿轮根部强度敏感部位和应力集中系数的关系模型,探究齿轮不同过渡曲线对齿轮弯曲强度的影响,用有限元法对理论分析计算的结果进行验证。研究表明:使用双圆弧刀顶的刀具加工出的齿轮,其齿根弯曲强度比普通齿轮的齿根弯曲强度有很大提高,为高弯曲强度齿轮设计提供理论依据。     

基于摆线的螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧研究

在齿轮基本尺寸不变的情况下提高齿轮的强度一直是一个很重要的研究方向。为此,针对螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧研究与定义的不明确与复杂性,提出了一种螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧的精确画法。此方法通过研究螺旋锥齿轮大端面当量齿轮的齿廓曲线,对齿根过渡圆弧曲线进行改进,提出了基于摆线的齿根过渡圆弧设计方法。     

基于椭圆齿顶刀具的渐开线齿轮齿根过渡曲线的研究

提出了加工齿轮刀具顶部设计成椭圆弧段,生成的曲线作为渐开线齿轮的齿根过渡曲线,对刀具椭圆方程进行求解,并利用齿廓法线法求解了齿根过渡曲线方程。进行齿轮的齿根过渡曲线干涉分析,通过ANSYS软件对齿轮弯曲强度进行有限元分析,并与基于单圆弧齿顶刀具的渐开线齿轮弯曲强度对比。结果表明:该齿轮不会发生齿根过渡曲线干涉,并且能够得到与基于单圆弧齿顶刀具的渐开线齿轮基本相同的弯曲强度。     

少齿数Logix齿轮的齿形设计

L ogix齿轮是依据全新的齿形理论所提出的一种新型齿轮。本文分析了 L ogix齿轮的根切现象 ,在此基础上根据该齿形的特点完成了少齿数齿轮的齿形设计 ,并绘出了少齿数 L ogix齿条、齿轮的图形。     

基于Logix齿轮的多齿轮泵工作原理及流量特性分析

提出一种基于Logix齿轮的多齿轮泵,并讨论其流量特性。Logix齿轮的无根切最少齿数小,容易小型化,适合于齿轮泵的应用。用2个Logix齿轮构成二齿轮泵,则脉动比较大,难以实用化。用3个Logix齿轮依次啮合构成多齿轮泵,位于中间的齿轮作为主动轮,与两侧的从动轮构成2个子泵。通过合适的管道配流,可以使得多齿轮泵的流量增大1倍。多齿轮泵中,主动轮的齿数决定了多齿轮泵的流量脉动状况。主动轮的齿数为偶数情况下,子泵的流量变化情况相同,不能相互补偿,结果脉动与二齿轮泵相同;而主动轮的齿数为奇数情况下,子泵的流量变化能够相互补偿,脉动比二齿轮泵大大减小。     

Logix 齿轮的强度研究

分析Logix齿轮的接触强度 ,并利用有限元法对渐开线齿轮和Logix齿轮的弯曲强度作对比计算     

Logix蜗轮蜗杆啮合

为改进尼曼蜗杆仅有2阶接触点,利用Logix齿轮能够实现3阶接触的基础,借鉴先前推广到Logix齿轮齿条的经验,进一步将Logix 齿轮啮合推广至Logix蜗轮蜗杆啮合,并加工出了这种蜗轮和蜗杆,证实了设想的可行性.     

Logix齿轮的加工方法探讨

分析范成法加工Logix齿轮的特点 ,提出一种更为经济的加工方法———“包络 旋切”两步加工法 ,并完成了两次加工过程中刀具尺寸的选择计算     

基于Pro/E的齿轮参数化的研究

齿轮的参数化设计是提高齿轮建模效率的有效途径,本文基于Pro/E Wildfire 2.0平台的参数化精确建模功能,通过编辑Pro/E的模型程序,实现了斜齿轮一直齿轮互相转化的自动化建模设计,并且实现齿轮机械参数的改变自动创建新齿轮.     

分阶式双渐开线齿轮

提出了一种新型渐开线齿轮。这种齿轮的齿形由两级渐开线和一段连接它们的过渡曲线组成,形成阶梯形,作者将它称为“分段式双渐开线齿轮”。由于该齿轮的齿根厚度比普通渐开线齿轮的齿根厚,并且节点附近不相接触,因此,其轮齿弯曲强度和接触强度都提高。此外,这种齿轮的工艺性比圆弧齿轮好。报告了有关该齿轮的原理、制造及台架试验的一些主要结果。     

新型滤波减速器的创新研究

提出一种由偏心减速机构、滤波花键机构及三向止推轴承组成的新型滤波减速器(专利号CN1699793A).介绍该减速器的结构、传动原理及特点,并分析研究滤波花键机构啮合齿轮副,得出滤波花键机构渐开线齿廓不发生干涉、过渡曲线不发生干涉和齿顶圆与齿根圆不发生相碰的条件,计算出该滤波花键机构齿轮副的啮合效率.