渐开线齿轮UG参数化设计的几个关键问题

建立渐开线、齿根过渡曲线对称方程,精确计算方程参变量取值及不同建模形式的分界齿数,提供锥齿轮背锥基准平面与基准坐标系建立方法,参数化关键问题的解决保证了齿轮齿廓曲线的真实性,避免了齿廓不对称和参数丢失问题,真正实现了齿轮建模的参数化设计.     

活齿双摆线行星传动齿廓参数方程及几何特性

以啮合角函数α（θ）为基础,系统地建立了活齿双摆线行星齿轮传动齿廓参数方程,基曲线方程,啮合轨迹方程及渐屈线方程,为进一步研究这种传动提供了理论依据。     

新型变曲率椭圆内齿型少齿差行星齿轮副的啮合特性与传动性能

根据摆线针轮少齿差行星传动原理,把圆形针齿齿廓看作两焦点重合的特殊定曲率椭圆曲线,在此基础上提出了一种新型高性能变曲率椭圆内齿型少齿差行星齿轮副:引入轴长系数λ分析了变曲率椭圆齿廓曲线的几何原理;基于微分几何和齿轮啮合原理,建立了新型变曲率椭圆内齿齿廓方程,并推导了与其共轭的少齿差行星齿廓方程;分析了该新型齿轮副的啮合线、根切条件、啮合界限、压力角、诱导法曲率和滑动率等啮合特性。研究表明:新型齿轮副具有多齿啮合特性;根切界限方程和啮合界限模型分别为共轭齿廓的根切判定、椭圆内齿的齿根优化提供了有效的理论设计方法;相对于摆线行星传动,当齿高确定时,减小轴长系数λ可降低齿轮副压力角、诱导法曲率以及滑动率敏感区间的滑动率幅值和平均值。应用该新型齿轮副对发动机可变气门正时系统的减速装置进行了机构设计与传动性能仿真分析,结果表明:相对于同类型的摆线行星传动,新型齿轮副在传动效率与传动精度方面具有优势。最后加工出了减速装置的物理样机,并测试了样机的回差。测得的回差能很好地满足设计要求,表明回差仿真模型与仿真结果具有合理性。     

直齿渐开线轮齿齿廓的参数化曲线方程

以渐开线标准直齿齿轮的齿廓曲线为研究对象,讨论了齿廓各部分的参数化曲线方程,实现了渐开线齿轮的参数化设计。利用这些参数方程可以精确绘制渐开线齿轮齿廓,使齿轮设计更为直观、精确,为齿轮传动系统的机械设计和仿真分析奠定了基础。     

实现动平衡的内齿行星齿轮传动的几何参数分析及参数化建模

内齿行星齿轮传动在汽车制造业、机床制造业中应用非常广泛.通过对实现动平衡的内齿行星齿轮传动几何参数进行分析,建立了参数化的三维模型,减少了设计者的时间和精力,有助于内齿轮的有限元分析、动态仿真以及CAD/CAM/CAE的实现.     

非圆摆线针轮传动的原理与设计

提出一种用于平行轴间变传动比传动的新型齿轮副——非圆摆线针轮传动.建立非圆摆线针轮传动的啮合坐标系,阐述了非圆摆线针轮共轭齿廓的形成原理.建立非圆针轮齿廓方程,利用坐标变换和齿廓共轭原理,根据圆柱针轮刀具的齿廓方程,结合非圆齿轮加工走刀轨迹及啮合方程,推导出非圆摆线轮的齿廓方程.基于上述理论,运用Matlab软件的数值计算实现了非圆摆线针轮副的参数化设计,得到非圆摆线针轮副的设计实例,并实现SolidWorks环境下的实体建模.运用Adams软件分析该齿轮副实例的运动特性,通过仿真实验结果与理论计算结果的对比,验证了该齿轮传动原理与设计的正确性.     

摆线轮的计算机模拟设计方法的研究

以行星曲线方程为基础,推导出摆线轮的理论齿廓曲线方程;再以共轭曲线方程为基础,推导出摆线轮的实际齿廓曲线方程.分别建立数学模型,并通过计算机模拟各种摆线轮.同时讨论了摆线齿廓形状的变化及齿廓曲率半径,为摆线针轮传动的优化设计提供了方便.     

基于ANSYS剃齿刀齿廓优化研究

以UG为建模工具,对剃齿刀及齿轮实现了三维参数化实体造型,并根据剃齿刀实际工作情况,对剃齿刀和被剃齿轮进行了虚拟装配。由于剃齿过程中剃齿刀有"中凹"现象,提出了标准剃齿刀齿廓使用样条曲线替代齿廓,同时参数化了该样条曲线,目的为了可以自由修改剃齿刀的齿廓。另外,使用分析软件ANSYS模拟了剃齿刀加工齿轮,通过优化分析,得到了沿剃齿刀齿廓曲线上的接触压力分布情况。在ANSYS环境下,以满足整个齿廓曲线等接触压力为目标,对剃齿刀-齿轮啮合的最大接触压力进行了基于实验设计的技术优化,从而修形了齿廓曲线。     

基于MATLAB和SolidWorks的高阶椭圆齿轮参数化建模系统

针对高阶椭圆齿轮设计与建模过程比较繁琐的问题,进行高阶椭圆齿轮参数化设计与建模系统的研究。根据齿轮拟合传动特性推导出节曲线数学模型,依据加工原理法推导出齿轮齿廓的数学模型;使用MATLAB对节曲线和齿轮齿廓进行仿真,仿真结果用于程序参数校验以保证齿轮设计参数满足啮合要求;采用组件对象模型技术（COM）技术对SolidWorks进行二次开发,使程序能够根据仿真结果自动绘制齿轮三维模型;通过GUI完善交互界面的设计,使程序能够独立地驱动SolidWorks和MATLAB。以实际工程问题为例,计算并绘制出一对高阶椭圆齿轮拟合的三维模型,结果表明开发的程序能够大大节省高阶椭圆齿轮设计的时间,提高机械设计效率。     

四齿差谐波齿轮传动的啮合原理

在利用运动学法建立的谐波齿轮传动理论啮合方程的基础上,研究了啮合参数和结构参数对四齿差谐波齿轮传动共轭区间的影响规律;揭示了柔轮与刚轮共轭齿廓相对运动的特点;数值方法证明四齿差谐波齿轮传动可以使用渐开线齿廓,这为实际生产提供了理论依据．