变变位齿轮齿侧间隙的试验研究

采用理论分析与试验验证相结合的方式对偏心渐开线齿轮的齿侧间隙进行深入研究。通过比较一般偏心渐开线齿轮与变变位齿轮的齿廓差异,分别得出两组齿轮传动的齿侧间隙值;用线切割机床对齿轮进行加工,采用压铅丝法进行测试,将随着节曲线位置变化的变位系数用于偏心渐开线齿轮齿廓修正,并验证该方法在消除齿侧间隙方面的可用性。     

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。     

谐波齿轮传动柔轮和刚轮渐开线齿廓间隙的数学模型研究

分析了谐波齿轮传动柔轮和刚轮渐开线齿廓的性质和方程,通过建立柔轮和刚轮渐开线齿廓间隙的数学模型,得出了柔轮和刚轮齿廓的间隙方程,为进一步研究无侧隙谐波齿轮传动及其变位系数提供了依据.     

齿轮传动法隙计算的虚拟变位法

创立了齿轮传动法隙计算的虚拟变位方法 ,论述了虚拟变位法在各种类型渐开线齿廓的齿轮传动法向齿侧间隙计算中的应用     

基于包络精确算法的渐开线齿廓谐波齿轮侧隙计算

啮合侧隙大小是影响谐波齿轮传动工作性能的重要指标之一。为了更准确计算渐开线谐波齿轮的侧隙,应用基于柔轮装配变形的共轭精确算法确定变形后柔轮齿的位置,计算渐开线齿廓柔轮的共轭齿廓,用曲线拟合的方法获得刚轮渐开线齿廓的变位系数,并进行侧隙计算。侧隙计算结果发现:渐开线齿廓谐波齿轮的最小侧隙出现在柔轮齿顶或刚轮齿顶。在柔轮最大变形左侧,最小侧隙出现在刚轮齿顶处,而在右侧则出现在柔轮齿顶处。     

一种无级传动机构的非圆齿轮精确传动设计

为构建一种无级传动机构的非圆齿轮精确3D模型,使之利于高精度线切割加工,并使非圆齿轮按指定速比变化规律进行精确传动,按指定的速比变化曲线设计非圆齿轮节曲线;使用插齿齿廓法线法设计非圆齿轮,介绍了齿根过渡曲线和避免根切的设计方法以及插齿刀位置变换的方法,并提出了一种齿侧间隙的精确设计方法;在设计过程中,将插齿刀的运动方式描述为一种包含自转、公转和圆心移动的合成运动,基于这一原理,绘制了非圆齿轮的转动角度与节曲线弧长、插齿刀圆心坐标、插齿刀公转角度之间的关系曲线;以关系曲线为基础,利用插值算法求解未知量,避免了复杂数学关系式的推导;最后,通过插齿加工仿真、测量3D模型齿侧间隙、有限元强度校核以及线切割样件试制,对设计结果进行检验.结果表明,非圆齿轮的齿廓、齿侧间隙、齿根过渡曲线满足设计要求.     

一种无级传动机构的非圆齿轮精确传动设计

为构建一种无级传动机构的非圆齿轮精确3D模型,使之利于高精度线切割加工,并使非圆齿轮按指定速比变化规律进行精确传动,按指定的速比变化曲线设计非圆齿轮节曲线;使用插齿齿廓法线法设计非圆齿轮,介绍了齿根过渡曲线和避免根切的设计方法以及插齿刀位置变换的方法,并提出了一种齿侧间隙的精确设计方法;在设计过程中,将插齿刀的运动方式描述为一种包含自转、公转和圆心移动的合成运动,基于这一原理,绘制了非圆齿轮的转动角度与节曲线弧长、插齿刀圆心坐标、插齿刀公转角度之间的关系曲线;以关系曲线为基础,利用插值算法求解未知量,避免了复杂数学关系式的推导;最后,通过插齿加工仿真、测量3D模型齿侧间隙、有限元强度校核以及线切割样件试制,对设计结果进行检验.结果表明,非圆齿轮的齿廓、齿侧间隙、齿根过渡曲线满足设计要求.     

渐开线谐波齿轮的空间齿廓设计及啮合特性分析

考虑杯形柔轮在波发生器作用下的锥度变形特征,设计刚轮空间齿廓可有效降低齿间侧隙,提高谐波齿轮的啮合性能。在垂直于轴线的多个横截面内,将刚轮空间齿廓设计转化为由多个平面齿廓放样算法表达的空间曲面设计。在各横截面利用精确算法的共轭方程求解获得共轭齿廓离散点,基于渐开线齿廓特征对各截面内的共轭齿廓离散点拟合得到相应的变位系数。利用基于精确算法的变形后柔轮轮齿位置定位方法设计了相应的侧隙计算方法,获得空间齿廓在不同截面内的侧隙分布。为验证由多个截面内齿廓放样获得的空间齿廓的啮合性能,采用Solid Works建立刚轮和柔轮的空间齿廓装配模型,并进行干涉检查和侧隙结果验证。实例验证表明:相比平面齿廓,空间齿廓能增大啮合区间和齿廓接触面积,更多的啮合齿对保证了空间齿廓谐波齿轮具有更高的承载能力和更长的疲劳寿命。     

基于无侧隙啮合方程的角变位齿轮副参数化建模一致性分析

根据齿轮设计的无侧隙啮合方程,运用PTC/Creo软件,通过对角变位齿轮副啮合角的求解和渐开线齿廓的复合曲线与螺旋线的分度圆柱面投影曲线的创建,实现轮齿齿廓的可变截面扫描参数化建模。具有齿数与螺旋角的选取范围无限制的特点,保证了齿轮的参数化模型与几何尺寸的一致性,有效提升了齿轮的建模精度与设计效率,为进一步实现角变位齿轮副的变位系数的优化设计和有限元分析提供了解决方案。     

分插推培机构非圆齿轮节曲线设计分析与加工

针对高速水稻插秧机作业效率和质量的功能要求,提出了将非圆齿轮行星轮系作为分插机构的传动部件,并设计出非圆齿轮插秧旋转箱与双针推培插植机构。用解析方法建立了偏心齿轮-非圆齿轮旋转前插式水稻插秧机关键部件-分插机构运动学模型,并依据圆柱插齿刀范成法加工非圆齿轮的原理,构建了插齿刀与非圆齿轮毛坯的节曲线在相互啮合时的几何位置关系,建立圆柱插齿刀和非圆齿轮节曲线数学模型,为采用非圆齿轮行星轮系分插机构的高速插秧机的设计提供了理论依据。