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.     

YM7132A型精密锥面砂轮磨齿机

YM7132A锥面砂轮型磨齿机是按范成法加工齿轮的。范成运动由滚圆盘相对钢带作纯滚动来实现。砂轮作为假想齿条与被加工齿轮(和滚圆盘同轴线固定)相啮合磨削出渐开线齿面。 YM7182A磨齿机可用来磨削中、小规格的渐开线圆柱齿轮,特别是齿形和齿向有修形要求的齿轮。齿轮精度可达到JB179-83标准所确定的4级精度,齿面粗糙度达Ra0.40μm。     

模拟加工过程中生成渐开线齿轮齿廓的方法

介绍根据齿轮范成法求共轭齿廓的原理，用AutoCAD生成渐开线齿轮全部齿廓的方法。该方法生成的齿廓，包括齿根部分在内，与加工后得到的齿轮齿廓相同。     

基于修形蜗杆砂轮的斜齿轮参数化设计

根据蜗杆砂轮磨削加工斜齿轮的实际过程,建立了修形斜齿轮齿面及齿根过渡曲面参数化数学模型。通过对蜗杆砂轮齿廓进行修整,可得到斜齿轮齿廓修形后各截面的齿廓;通过改变蜗杆砂轮运动时径向的进给量,可得到斜齿轮齿向修形后各截面的齿廓;利用VS 2008编程计算斜齿轮齿面及齿根曲面方程以及完成软件界面的设计,并通过一个算例说明该设计方法可以实现斜齿轮的参数化建模。     

修形齿轮成形磨削误差仿真分析

为进一步提高成形磨齿的齿形修形精度,提出了渐开线齿轮修形齿形通用算法模型。在齿轮齿廓法线方向上进行修形,建立了齿廓修形齿形一般数学模型。齿形修形后齿轮齿面变为非标准渐开线螺旋面,根据齿轮啮合原理,推导出针对修形齿轮磨削的成形砂轮截形的一般数学式。针对某型数控成形磨齿机床,以加工右旋斜齿轮为实例进行仿真加工分析。结果表明:所提齿形修形算法正确可行;由机床各轴间联动实现齿轮加工运动,磨削过程中由于存在齿轮磨削主导面,齿轮右侧齿槽误差分布情况优于左侧齿槽;齿轮齿形最大误差位于修形齿廓齿根过度区域。     

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。     

用于磨削面齿轮的蜗杆砂轮修整方法研究

为了实现面齿轮磨齿加工,采用包络原理对面齿轮磨削蜗杆砂轮齿形进行设计,并对蜗杆砂轮的修整方法进行研究.建立了蜗杆砂轮齿面的包络坐标系;给出了蜗杆砂轮产形面方程;推导了蜗杆砂轮齿廓的曲面方程,利用Matlab软件对蜗杆砂轮齿廓进行了仿真,根据面齿轮磨削蜗杆砂轮的齿面生成原理,给出了修整工具的齿廓形状、齿宽限制以及修整工具...     

蜗杆砂轮磨齿的运动学模型构建与加工精度模拟研究

为了研究蜗杆砂轮展成法磨削齿轮的加工系统中不同因素对齿轮精度的影响规律,采用空间坐标系转换法构建了蜗杆砂轮磨削齿轮系统的运动学模型,并模拟分析了砂轮磨粒磨削齿面的运动空间轨迹.研究表明,砂轮廓形径向误差对齿轮精度影响较小.齿廓偏差与螺旋线偏差主要受砂轮廓形切向误差、安装夹角误差与机床传动比误差的影响,而齿距偏差主要受安...     

对角修形斜齿轮设计与数控磨齿研究

为了减小齿面振动,降低磨削误差,提出对角修形斜齿轮数控磨齿加工方法：通过设计对角修形曲线,经过3次B样条拟合为对角修形曲面;根据齿条展成渐开线齿面原理,建立平面砂轮磨削斜齿轮6轴联动Free-Form型数控磨齿模型,通过齿条与砂轮位矢等效转换,推导各轴运动关系;建立基于CNC机床各轴运动敏感性分析的齿面修正模型,各轴运动用6阶多项式表示,通过判断砂轮与齿面的接触状态,确定磨削齿面的误差,并分析各系数扰动对齿面误差的影响;以齿面误差平方和最小为目标函数,通过粒子群优化方法,得到机床各轴运动参数,该方法计算结果稳定且精度较高。通过算例表明：沿齿向方向压力角、螺旋角、展成角的微调可分别实现一定的对角修形加工;微调6轴联动机床各轴运动参数,可有效减小对角修形斜齿轮的磨削误差,通过机床运动敏感性分析验证理论和算法的正确性。     

渐开线锥形齿轮的磨削

渐开线锥形齿轮的齿侧面是渐开线螺旋面,在垂直于轴线的各端截面中的齿形都是同一个基圆的渐开线,而各截面中的变位系数不同。渐开线锥形齿轮可作成直齿或斜齿,它可用于平行轴、相交轴和交错轴传动。渐开线锥形齿轮是由斜置的齿条包络而成(图1)。它仍可用目前加工、检验圆柱齿轮的刀具和量仪,以及改进后的机床和工装进行加工和检验。渐开线锥形齿轮的磨削方法: 1.双锥面砂轮磨齿机Niles如图1所示,磨头按z_1轴斜向运动,是磨削小锥角的最佳方法,精度与磨削直齿、斜齿圆柱齿轮相同。 2.蜗杆砂轮磨齿机Reishauer     

球齿轮磨削加工理论研究及其机床设计

球齿轮是在其球冠面上分布着一道道环形齿的一种新型齿轮。本文在分析球齿轮的形状特征的基础上 ,将常规齿轮的范成法加工原理推广应用到球齿轮的磨削加工上 ,从而形成球齿轮的范成磨削加工方法 ,并设计出球齿轮的磨削加工机床     

TI 环面蜗杆砂轮磨齿原理

根据空间交错轴齿轮啮合理论，对ＴＩ环面蜗杆砂轮磨齿原理进行了理论研究，推导出了基本方程，分析了磨削渐开线直、斜齿圆柱齿轮时的接触线分布规律，并得到了齿面上不存在啮合界限线的判定条件，经微机模拟接触过程，表明此方法是一种高效的齿面磨削方法。     

Research on transmission principle and kinematics analysis for involute spherical gear

A new kind of transmission-type spherical gear called ‘ring involute spherical gear mechanism’ is introduced. Compared to the famous TRALLFA spherical gear, this new spherical gear has an involute tooth profile, and a ring tooth that is distributed continuously on the surface of the sphere. This allows the gear to overcome two disadvantages of the TRALLFA spherical gear: the drive principle error and the manufacturing difficulty. The new transmission and the formation principle of the tooth’s surface of the new spherical gear mechanism are first introduced, then another mechanism, called disk rack, is introduced, which is derived from the spherical gear mechanism when one of the spherical gear’s tooth number reaches infinity. To make the research more convenient, every part of the new spherical gear mechanism is named. In the following sections, some problems are discussed, such as the assembly form, the construction characteristics, the correct meshing condition, the continuum transmission condition and so on. Furthermore, the paper deduces the surface formula of the conjugate teeth profiles, which proves that the conjugate teeth profiles is also one of the ringed involute spherical gear. In order to analyze the relationship between two coordinate systems, which is attached respectively to the diving spherical gear and the driven spherical gear, the orientation cosine matrix method is utilized. By series rotational transformation, the kinematics model and inverse kinematics model are deduced. Using the method for calculating the transmission ratio of planet gear train, the relationship of the two oscillating angle between output axis and the bracket is established. Based on the research, the kinematics graphic simulation of spherical gear mechanism and disk rack are made respectively. The results prove correctness of the kinematics model. __________ Translated from Chin. J. Mech. Eng., 2005, 41(5) (in Chinese)     

磨削TI蜗杆的砂轮廓形

TI蜗杆由渐开线斜齿轮包络形成,与斜齿轮组成一种环面蜗杆传动.TI蜗杆传动推广应用的关键制造技术是解决蜗杆齿面的精确磨削问题,即确定出与磨削方法相对应的砂轮廓形.分析TI蜗杆传动运动关系和TI蜗杆产形面特点,将对TI蜗杆的磨削转化为成形砂轮磨削渐开线螺旋面的问题.依据齿轮啮合理论,推导出砂轮磨削渐开线螺旋面的啮合方程,依此得到精确磨削TI蜗杆的砂轮轴断面廓形.     

三维数字化齿面的展成方法研究

利用共轭曲面原理和齿轮啮合原理提出一种对以离散点表达的三维数字化齿面展成加工的方法。应用该方法 ,以三维数字化渐开线齿面的展成加工为实例 ,通过仿真计算 ,获得了实际展成加工中的加工参数 ,以及实际展成加工的齿面。该方法对于完善齿面加工理论 ,并应用于实际的三维齿面的滚齿、插齿、磨齿等加工工艺 ,都具有重要的理论价值和应用价值。     

加工齿轮滚刀齿形过程中如何提高齿形精度

针对阿基米德滚刀加工渐开线圆柱齿轮,用阿基米德造型的滚刀在刃磨滚刀齿形时,为了提高齿形精度,改变加工工艺和检测工艺,使用先进的"砂轮修正器"和"齿轮测量中心",缩短了设计和加工时间,提高了齿轮滚刀齿形磨制的效率,保证了滚刀加工渐开线圆柱齿轮齿形精度,使大于4模数的阿基米德滚刀齿形(A级﹑AA级)易于保证被加工渐开线圆柱齿轮的齿形精度。     

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。     

基于产形线精密蜗杆传动齿面磨削加工的研究

蜗杆、蜗轮传动副共轭齿面精密磨削加工在工程中一直是一个难题,本文根据齿面产形线构形原理,对蜗杆传动精密磨削加工进行了分析研究,提出双侧锥形蜗杆砂轮磨齿的新方法,为蜗杆传动创造形成新的传动副、切齿方法、切齿刀具及机床提供了条件。     

双盘式渐开线磨削装置接触线误差分析

渐开线凸轮是靠模式齿轮磨床的精密元件,其自身的形状误差是影响被磨齿轮齿廓偏差的主要因素之一。在分析了渐开线凸轮磨削原理的基础上,对比单基圆盘式凸轮磨削技术,介绍了双基圆盘式凸轮磨削装置的结构及其工作过程,建立了装置砂轮磨削接触线位置偏差造成磨削误差的数学模型,并分析出其对磨削精度造成的影响,为渐开线凸轮加工误差补偿理论研究提供了必要的理论基础。