减变速一体化端面活齿传动原理及啮合效率分析

为实现大重合度和高承载能力的连续变速比传动,融合活齿机构与非圆齿轮特性,提出减变速一体化端面活齿传动机构。首先,根据端面活齿传动机构及非圆齿轮连续传动条件给出了减变速一体化活齿轮连续传动条件,主、从动盘真实齿廓方程;然后根据齿廓对机构进行了压力角与啮合效率等性能的分析,并讨论了活齿的最大个数及机构构型;最后以偏心圆激波齿线与椭圆齿轮传动比函数为例对机构进行了仿真分析,从而验证了理论的正确性。     

减变速一体化齿轮啮合原理的研究

突破常规非圆齿轮副的节曲线都是非圆形的限制,提出由普通直齿圆柱齿轮和非圆面齿轮组成的传动机构,可实现任意的减变速一体化传动,从而最大限度地简化传统减变速装置的传动结构,节省传动空间,提高传动效率。提出用非圆曲线代替普通面齿轮节圆的设想,根据传动过程中两齿轮节曲线之间进行纯滚动的原理,建立圆柱齿轮的空间节曲线方程,从而揭示正交轴圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动机理;将圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动比分解成减速比和变速比两部分,建立几何参数与两部分传动比的对应关系,可方便地设计任意减变速传动规律。根据齿轮空间啮合原理,建立由标准齿轮插刀包络非圆面齿轮的齿面模型,可为进一步轮齿几何特性分析及强度计算提供理论基础。计算出不同设计参数下非圆面齿轮副的传动比,分析了其独特的传动性能,并利用数字化制造仿真技术模拟标准齿轮插刀加工非圆面齿轮的过程,得到与齿廓数学模型完全吻合的齿面数据,从而验证了新型齿轮的传动机理及齿面模型的正确性。     

凸轮激波复式活齿传动的结构及齿形分析

提出一种新颖的大速比传动装置——凸轮激波复式滚动活齿传动装置，该传动装置由一级NGW型行星传动机构与一级凸轮激波的二齿差滚动活齿传动机构串联组成。对其传动原理、传动比及传动特性进行了分析，以此为基础设计了装置的传动结构。导出了中心内齿轮的齿形方程，给出了齿形计算示例，并进一步分析了相关参数对齿形几何性质的影响。     

变速传动轴承内齿圈齿廓修形方程的分析与研究

根据变速传动轴承中内齿圈齿廓的性质和廓形加工的目标 ,在对变速传动轴承理论齿廓曲线方程进行仿真分析的基础上 ,提出采用数控插齿机进行内齿圈齿廓基本成型 ,采用数控磨床进行分段修形 ,并推导出了内齿圈齿廓修形方程 ,给出了各个参数的确定方法 ,对解决变速传动轴承以及采用推杆活齿的传动机构内齿圈的数控加工与修形问题 ,都具有极其重要的指导意义。     

非匀速端面活齿传动原理及效率分析

随着机械产品复杂化和多样化的发展,高性能非匀速传动机构的需求日益增多。文中融合端面活齿机构和非圆齿轮的传动特性,提出了具有大刚度和高承载能力的非匀速端面活齿传动机构。首先阐明了非匀速端面活齿的传动原理,给出了根据传动比规律,构建齿廓方程的一般方法,并建立了非匀速端面活齿连续传动的判别公式;然后推导出了该机构的压力角和传动效率公式,为其性能分析提供了理论依据;最后以实现高阶椭圆齿轮传动比为例,对非匀速端面活齿机构进行仿真设计及性能分析,从而验证了传动理论的正确性。     

非匀速活齿机构的传动原理及典型结构

由于活齿传动具有结构紧凑,承载能力强,工艺性好等突出优点,将其扩展到非匀速传动领域。以推杆活齿传动为例,介绍非匀速活齿机构的基本结构,利用简单的余弦函数构建内圈齿廓方程,并根据给定传动比函数,建立外圈齿廓方程;对活齿机构连续传动的判定准则,传动效率以及内,外圈齿廓与推杆之间的压力角进行讨论,为非匀速活齿机构的设计提供了理论依据;根据活齿机构中推杆的初始位置,将其划分为两种基本的传动机构,分别固定内圈,外圈和活齿架后,演化出十种具有不同传动特性的非匀速活齿机构。建立具有椭圆齿轮传动特性的活齿机构,分析同一组设计参数下,活齿齿轮组装结构不同时的十种传动效果。仿真示例表明,非匀速活齿机构设计制造简单,能实现的变速传动效果多样,具有广阔的应用前景。     

凸轮激波滚动活齿传动的几何设计

对凸轮激波滚动活齿传动的参数选取及几何设计问题进行研究。分析传动比、凸轮理论半轴长度以及活齿半径等齿形参数对内齿轮齿形性质的综合影响,以内齿轮不发生齿形干涉为前提建立齿形参数之间的取值联系。根据传动原理及活齿架的结构特点,给出活齿架几何参数的计算公式,提出避免传动构件之间发生运动干涉、并满足装配要求和传动连续性的活齿架参数取值条件。基于前述分析,给出凸轮激波滚动活齿传动的几何参数设计步骤,结合示例说明此类传动装置的几何参数设计过程。示例表明,根据给出的齿形参数取值联系、活齿架参数的取值条件以及参数设计步骤可以简化凸轮激波滚动活齿传动的设计过程并得到满足要求的几何参数组合。     

正交轴减变速一体化齿轮的参数化设计与数控加工

轻量化是传动系统的重要发展方向,基于功能融合思想提出了一种减变速一体化齿轮副,可最大限度地减小非圆齿轮传动系统的质量和占用空间,提高传动效率。给出直齿渐开线圆柱齿轮和非圆面齿轮进行减变速一体化传动的机构原理,根据空间齿轮啮合理论,建立非圆面齿轮的节曲线和齿廓方程;定义了减变速一体化齿轮的基本设计参数,根据范成加工原理,给出了非圆面齿轮参数化建模方法,并讨论了非圆面齿轮的根切、顶切及齿宽选取原则;通过参数化设计及数控加工实例验证了减变速一体化齿轮传动原理及其参数化设计的正确性和可行性。     

考虑安装误差的减变速一体化齿轮齿面接触分析

减变速一体化齿轮是一种圆与非圆相匹配、可以实现减速与变速集成传动的新型齿轮机构。基于齿轮啮合理论,推导了减变速一体化齿轮的齿面方程,建立了考虑轴交角、轴交错、轴向偏移3种安装误差的齿面接触模型,分析了齿面接触轨迹的分布特征,得到节曲线参数和安装误差对齿面点接触轨迹的影响规律。分析结果表明,非圆面齿轮每个轮齿上接触迹线的倾斜度随传动比变化率增大而增大,安装误差使接触轨迹向外径或内径处偏移,移动方向由误差方向而定。     

偏心针齿摆线行星齿轮传动研究

提出了偏心针齿摆线行星齿轮传动机构.分析研究了该机构的传动原理和传动结构.推导出了传动比计算公式,建立了齿廓方程,给出了齿廓曲率半径计算公式和齿廓出现尖点的条件.偏心针齿摆线行星齿轮传动是一种新型齿轮传动机构,根据这种机构可设计出大传动比的减速器和齿轮减速链轮等其它传动元件.     

活齿端面谐波齿轮啮合副齿面修形

活齿端面谐波齿轮传动是一种新型的传动方式,可以应用于大传动比、大功率的减速器之中,因此具有广泛的应用前景。在分析活齿运动规律的基础上,对于啮合副的理论齿面提出了一种便于设计和加工的修形方法,推导出了齿面修形的原则,为活齿端面谐波齿轮传动的设计、制造和应用奠定了理论基础。     

任意齿差纯滚动活齿传动齿形设计方法及啮合特性研究

由于高次多项式类曲线具有无刚、柔性冲击的特点,为实现任意齿差纯滚动活齿传动,提出基于五次多项式类曲线的新齿形设计方法。基于转速变换和包络原理,推导出中心轮齿廓方程,制定中心轮避免齿形干涉的设计条件,分析中心轮齿形曲率半径变化规律,阐释活齿轴半径对中心轮齿形的影响;根据活齿传动啮合原理,以压力角表达式表征啮合特性,并对影响最小压力角及传力齿廓区间大小的表征参数进行分析,为任意齿差纯滚动活齿传动结构几何参数的选择提供了设计依据。给出设计实例,验证理论分析结果的有效性,仿真结果表明,高次多项式类任意齿差纯滚动活齿传动受力效果好,传动平稳,设计方法简单,易于形成模块化与系列化设计,具有广阔的应用前景。     

凸轮激波滚动活齿传动中心内齿轮齿形分析及仿真

推导了凸轮激波滚动活齿传动中心内齿轮的理论方程及工作齿形方程,给出了齿形的曲率计算公式并对曲率沿齿形分布的特点进行了分析。以PRO/E软件为工具,对内齿轮齿形的几何形状、曲率分布特性及数控加工进行了图形仿真,相关结果对于中心内齿轮的分析、设计及制造具有借鉴意义。     

DESIGN OF NONCIRCULAR GEARS WITH DISCONTINUOUS PITCH CURVE

When the noncircular gear pair is applied to the continuously variable transmission (CVT) with gear, the transmission ratio function is discontinuous. In accordance with this unique characteristic, a new approach to design and analyze noncircular gears with discontinuous pitch curve is proposed. The design courses of various noncircular gear pairs with discontinuous pitch curve are unified based on the numerical algorithm of spline fitting and "fairing boundary condition". According to the particularity of discontinuous pitch curve, the rules and procedures for teeth distribution are recommended. It is explained in detail why the undercut is formed and how to manage the undercut based on meshing principle. In addition, the calculation formulas for each tooth profile segment are also derived. If the tooth profile data are calculated, the measurement and the incision process for noncircular gear can be conducted and the CAD simulation can be achieved easily. To ensure the continuity of the transmission, the transmission interference of the tooth which is located at the pitch curve joint point is managed by utilizing Bezier curve with CAD software. And the contact ratio of gear pair is obtained. The case study shows that this approach is successful and opens up a new way for the design of noncircular gear.     

滚柱活齿传动受力分析的研究

对于滚柱活齿传动进行了受力分析，提出了建立滚柱活齿传动力学模型的方法，并根据以活齿微位移为基础的变形协调条件，首次建立了完整的力学模型，提出了求解滚柱活齿传传动机构各构件受力的计算公式。     

曲柄摆块输入少齿差行星齿轮传动机构

提出了利用圆周形连杆曲线的平面机构引导行星轮实现少齿差内啮合运动的机构组合方式,分析了曲柄摆块输入机构齿圈中心运动轨迹及误差,证明了机构系统的运动可能性,在此基础上分析了齿圈的运动,推导了机构瞬时传动比的计算公式。     

双外齿廓(双内齿廓)摆动活齿传动机构

提出了一种新型摆动活齿传动机构,即双内齿廓或双外齿廓摆动活齿传动机构,分别给出结构简图并进行了原理介绍;给出了摆动活齿与中心轮啮合的运动副元素中心运动轨迹曲线的两种方程,对此运动副元素中心运动轨迹的包络曲线进行了理论分析,从而得出了中心轮齿廓曲线方程;对此机构的优缺点进行了评估.