基于AutoCAD的直齿轮齿廓的参数化设计

分析了齿轮啮合的基本原理和共轭齿形的形成及其求法,详细探讨了圆柱直齿轮齿廓模型特点,以渐开线齿条滚刀加工圆柱直齿轮为例说明齿廓的形成过程,建立了相应的数学模型.并对该模型进行了仿真,简要介绍了仿真平台的特点和功能结构,并通过该软件精确仿真出了齿轮的齿廓的曲线,符合设计要求.     

微线段齿廓的非圆齿轮齿廓曲线及其图形仿真

在建立具有微线段齿廓的基本齿条数学模型基础上 ,应用齿轮啮合原理 (啮合方程 ) ,在齿轮坐标系中获得具有微线段齿廓的非圆齿轮齿廓曲线的数学模型。并用计算机图形仿真的方法 ,绘制出微线段齿廓的椭圆齿轮和高阶椭圆齿轮的齿廓曲线     

变系数移距变位方法及其在非圆齿轮传动中的应用

针对齿轮传动提出变位系数随节曲线位置变化的设计方法,并应用于解决非圆齿轮传动的设计。首先建立具有移距变位量的生成齿条模型和节曲线纯滚动模型,而后用啮合方程将这两个模型结合起来,经坐标变换后在齿轮坐标系中获得变位非圆齿轮的齿廓曲线数学模型。根据非圆齿轮节曲线的曲率半径随节曲线位置变化的特点,提出一种由节曲线位置确定变位系数的变系数移距变位方法。以高阶椭圆齿轮的变位传动设计为例,设计了按余弦规律变化的变位系数函数,用计算机图形仿真的方法获得其齿廓曲线,验证了该方法的正确性。     

基于ADAMS的椭圆齿轮传动运动学分析

首先对椭圆齿轮传动进行运动学分析,得到从动椭圆齿轮的角位移、角速度与时间的关系曲线,然后根据椭圆齿轮的加工原理,利用VB软件编辑了椭圆齿轮齿廓的精确坐标点,并成功地导入到PRO/E软件中,建立精确的椭圆齿轮虚拟三维模型,并使用ADAMS软件对椭圆齿轮的传动进行运动学仿真分析,最终得到仿真的角位移、角速度与时间的关系曲线,结果证明仿真曲线与理论曲线一致,从而为非圆齿轮的虚拟传动提供解决方法.     

齿轮法向啮合齿廓及其测量

法向啮合齿廓是齿轮齿面上能反映齿轮的加工与传动质量的一条工程意义独特的曲线,在齿轮滚齿、蜗杆砂轮磨齿等展成法加工中,是齿面加工的形成曲线,在渐开螺旋齿轮传动中,是齿轮传动的工作曲线。然而,现有的齿轮测量仪器并没有法向啮合齿廓的测量功能。结合法向啮合齿廓的形成原理,给出了其理论模型,基于现有齿轮测量中心,提出了法向啮合齿廓偏差测量的四坐标测量法和三坐标测量法。测量实践表明,采用现有的齿轮测量仪器,能方便的实现法向啮合齿廓偏差测量与评定,四坐标法测得的法向啮合齿廓形状偏差、倾斜偏差和总偏差与三坐标法的测量结果相比分别相差0.2、1.3、0.6μm。与渐开线和螺旋线相比较,法向啮合齿廓具有综合性、统一性和唯一性,通过对渐开线偏差和螺旋线偏差的相互补偿,可优化对法向啮合齿廓的控制,有效降低对渐开线和螺旋线的精度要求。     

一种新型齿轮的数学模型及有限元分析

提出了一种具有新型齿廓的"S"形齿轮。利用齿轮啮合原理,建立了"S"形齿轮的数学模型,包括"S"形齿轮的齿廓曲线方程和齿面方程,利用UnigraphicsNX、Hypermesh和ANSYS建模及有限元分析软件精确建立了"S"形齿轮的单齿啮合有限元模型,并对其进行了接触有限元分析。分析结果表明,"S"形齿轮具有传动精度高、承载能力大等优点。     

渐开线非圆齿轮的齿廓曲线数学模型

对于给定的非圆齿轮节曲线,借助于共轭齿条建立齿廓曲线的数学模型。根据渐开线齿轮齿廓成形原理,当共轭齿条分度线在非圆齿轮节曲线上作纯滚动,齿条的齿廓便在齿轮上包络出齿轮的齿廓。因此,首先建立了共轭齿条的数学模型和节曲线纯滚动模型,而后用啮合方程将这两个模型结合起来,经坐标变换后便在齿轮坐标系中获得了非圆齿轮齿廓曲线的数学模型。进一步用计算机图形仿真的方法获得椭圆齿轮的渐开线齿廓曲线图形,验证了该模型的正确性和有效性。该模型为非圆齿轮的加工刀具设计、数控加工程序设计以及轮齿强度分析等提供了基础。     

天文望远镜传动直齿轮齿廓修形设计

采用高次幂、短修形方式设计望远镜传动直齿轮,既满足重合度要求,又可改善齿轮的静传动误差,还能消除齿顶刮行现象,避免应力集中。定义空载传动误差设计曲线为齿廓修形参数,根据虚拟加工过程,建立修形齿廓方程。采用轮齿接触分析理论,结合有限元法,计算了空载传动误差曲线、齿轮承载变形曲线以及静传动误差曲线、并计算了定载荷情况下,考虑齿距误差的齿廓修形方程。结合仿真算例,对比未修形齿轮与修形齿轮的静传动误差以及主动轮齿顶处的应力,表明修形效果明显。     

基于UG的椭圆锥齿轮的仿真加工

椭圆锥齿轮是球面大端节曲线为椭圆的非圆锥齿轮。根据齿轮空间啮合原理和渐开线齿轮齿廓成型原理,提出了一种利用UG仿真加工获得椭圆锥齿轮齿形的方法;当圆锥齿轮的节圆在非圆锥齿轮节曲线上作纯滚动时,圆锥齿轮的齿廓便在非圆锥齿轮上包络出齿轮的齿廓。因此,首先建立了圆锥齿轮和椭圆齿轮的数学模型和几何模型,其次推导出了模拟纯滚动的数学方法,最后利用UG的二次开发功能仿真加工得到带有渐开线齿廓的椭圆锥齿轮模型。     

弧线齿逻辑齿轮设计

针对渐开线直齿圆柱齿轮传动存在的缺点,综合逻辑齿轮传动和弧线齿圆柱齿轮传动的各项优点,将逻辑齿廓应用于弧线齿圆柱齿轮,提出逻辑齿廓弧线齿齿轮设计。采用理论分析、数值计算相结合的研究方法对逻辑齿廓弧线齿齿轮进行设计。基于齿轮啮合原理和微分几何理论,首先建立了逻辑齿廓弧线齿圆柱齿轮的数学模型,然后利用MATLAB软件和CATIA软件实现了该齿轮的参数化建模,最后提出精确计算该齿轮的重合度的方法,并分析了齿宽和圆弧半径对重合度的影响,为大重合度弧线齿逻辑齿轮设计提供理论参考。     

一种基于OpenGL的渐开线齿轮三维几何模型构建方法

三维几何模型是齿轮有限元分析及齿轮机构虚拟仿真的基础,通常的CAD系统要通过编程才能实现齿轮三维模型的构建.为此提出一种基于开放性图形库(OpenGL)的齿轮三维模型直接构建方法.该方法定义了构建齿轮的基本单位即齿元,并利用图元构造齿轮齿元.通过对齿轮齿元进行顶点操作实现阵列功能,以及对齿元进行模型变换实现拉伸功能,来实现整个齿轮的三维模型构建.这一方法可通过指定顶点数量自由控制齿元建模精度,提高整个齿轮几何模型的精确度,较方便地满足齿轮CAE和虚拟仿真的要求.     

多级平行轴齿轮传动系统方案设计平台

在汽车、航空、船舶等动力传动系统设计中,多级平行轴齿轮传动方案应用广泛,其设计处于整个传动系统研发周期的最前端,更是决定传动系统性能的关键环节。因此,开发智能化的多级平行轴齿轮传动方案设计软件对于缩短设计周期、提高设计质量等都具有重要的意义。在C#.Net 2005环境下,使用MindFusion程序组件,调用Matlab和Pro/E程序,开发集方案图绘制、参数计算、三维输出于一体的多级平行轴齿轮传动方案设计平台。该设计平台数据计算高效、界面友好,是传动方案设计的有力工具。     

固体火箭发动机药柱几何燃面退移仿真及程序实现

介绍了固体火箭发动机装药几何燃烧的一种仿真方法,应用3DStudio MAX造型,通过软件将3D文件转成C++程序语句导入OpenGL,使用OpenGL应用程序编程计算,可以模拟出燃面推移过程,得到模型分析数据计算出药柱的几何质量特性,给出了方法的基本原理和程序的说明,并给出了算例。     

渐开线直齿圆柱齿轮传动瞬态弹流润滑研究

本文综合考虑润滑本的可压缩性,齿轮传动重合度对轮齿载荷的影响以及滑动速度,曲率半径随时间和座标变化的瞬态效应,对渐开线直齿圆柱齿轮传动进行瞬态弹流安全数值分析;计算了分析传动比,模数以及中心距等齿轮几何参数对齿轮润滑性能的影响,得出了齿轮传动滑啮合线的油膜压力,油膜开头以及摩擦系数的变化规律。     

一种研究齿轮传动动态性能的新方法

利用自动控制理论研究实际工况下齿轮传动的动态性能 ,通过系统辨识算法 ,建立了直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的差分方程模型 ,此模型能够准确描述齿轮传动系统的动态特性。为齿轮传动系统的动态性能研究提供了一种新的研究方法     

齿轮传动动态系统辨识及修形研究

利用自动控制理论研究实际工况下齿轮传动的动态性能, 通过系统辨识算法, 建立了直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的差分方程模型, 此模型能够准确描述齿轮传动系统的动态特性。根据齿轮传动周向振动和轮齿变形之间对应关系, 对降低齿轮传动噪声的齿廓修形曲线进行了优化设计, 并进行了试验验证。为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和优化设计提供了一种新的研究方法。     

3D measurement of gears based on a line structured light sensor

Gears are core components of transmission systems. The current trend of gear measurements is the rapid and full digitization. To rapidly obtain information on the three-dimensional (3D) shape of the gear tooth flank, a 3D point cloud measurement system based on a line structure light sensor and high precision air floating rotary table is proposed. The system can acquire more than 1.5 million 3D data points on one side of the gear tooth flank within less than 5 s. In this study, the measured 3D point cloud data is used to calculate the profile error, pitch error, then compared to those obtained from traditional contact measurements. In addition, tooth flank error was evaluated. The results show that the 3D point cloud measurement system can perform fast and accurately in 3D measurements of gears and it is a novel system for gear measurement and error calculation.     

基于CATIA的渐开线直齿轮参数化设计

介绍了运用参数化三维软件CATIA对渐开线直齿轮进行参数化三维建模。通过GSD模块中的fog方式生成参数方程建立渐开线,通过镜像、剪切、特征阵列等命令建立齿形轮廓,通过拉伸、开槽等命令建立渐开线直齿轮三维模型。达到了改变基本参数立即得到相应的渐开线直齿轮三维模型的参数化驱动化设计,大大提高设计人员的工作效率。     

浅释蜗轮蜗杆传动中齿形的影响与改善

指出在蜗轮蜗杆减速装置中,齿形是否准确,是影响蜗轮蜗杆传动质量的主要原因之一。文章先对蜗杆的齿形进行了分析,又指出如何提高蜗轮蜗杆齿形的准确性问题,其他是有效提高蜗轮蜗杆的传动效率、降低传动噪声和温升的重要手段。并针对ZA型蜗轮蜗杆齿形的加工工艺及齿形的成形加以分析和探讨,总结出了ZA型蜗轮蜗杆齿形传动中的问题,提出了改善的方案,即在ZA型蜗轮蜗杆传动中,采用磨削蜗杆的齿形,克服由于齿形不准所造成的不良影响,来改善传动质量,提高产品品质。     

变风速运行控制下风电传动系统的动态特性

基于齿轮系统动力学的方法对风电传动系统进行研究。运用基于自回归模型的线性滤波法(Auto-regressive,AR)建立的风速模型对实际风场的随机风速进行模拟;根据风力发电机在实际情况中的运行控制策略获得风力发电机齿轮传动系统的时变输入转矩激励;综合考虑风力发电机齿轮传动系统中各个齿轮副的时变啮合刚度、各个滚动轴承的刚度、各个轮齿综合啮合误差等内部激励,采用集中参数质量法建立风力发电机齿轮传动系统的耦合动力学模型;在此基础上建立风力发电机齿轮传动系统的动力学微分方程并进行仿真计算,分别求解风力发电机齿轮传动系统的固有频率、振动响应、动态啮合力和滚动轴承动态轴承力。研究结果为风力发电机传动系统的动态性能优化设计和可靠性设计奠定了基础。