GH35弧齿锥齿轮铣齿机分齿运动的PLC控制

对GH35铣齿机的液压系统进行了分析及分齿运动液压油路规划,利用国产数控系统内嵌PLC开发了M指令,实现了机床液压系统进给、后退的手动与自动的程序性控制,以及铣齿时的进刀和分齿时的退刀所需的各种运动。最后进行了切齿试验,分析了产生分齿误差的原因,经过调试最后使机床分齿精度达到了6~7级,为国产数控系统在弧齿锥齿轮铣齿机上应用提供了一定的基础。     

JS40三级圆锥圆柱齿轮减速器传动系的优化设计

综合考虑变位系数、齿形系数、等强度及润滑条件等因素,建立中心距最小为目标的优化模型。并给出了一次接触强度优化和再次综合优化设计的方法,采用MATLAB的优化工具箱,对煤矿用JS40-25三级圆锥圆柱齿轮减速器的传动比进行优化分配,与原设计方案相比,该减速器中心距减小约12%,对减速器的优化设计具有一定的借鉴意义。     

纵向变位HRH齿轮等高成形法制式设计

研究了准双曲面齿轮的节锥和轮齿收缩的形成与演变规律,分析了刀盘半径、齿根角、节锥等参数之间的耦合关系。根据节点纵向变位原理,提出了等高成形法高减比准双曲面(High reduction hypoid, HRH)齿轮的制式设计方法;通过纵向变位系数和刀盘半径的恰当匹配,确定了适合等高成形法HRH齿轮的节锥角、齿根角的几何可行域,其中等径刀盘设计为工程应用提供了便利。给出了3种HRH齿轮等高成形法的几何制式设计样例,完成了3∶60、1∶60两种HRH齿轮加工、滚检与动态性能试验,试验所设计HRH齿轮齿形与啮合关系正确,接触性能良好。证明了所提出的纵向变位HRH齿轮等高成形法设计方法的可行性。     

采用曲面综合法的复杂齿面微分修形与拓扑结构设计

针对高减比准双曲面(HRH)齿轮空间曲面极端扭转、曲率修正难度大的问题,提出了刀具双向修形点接触齿面修正方法。利用ease-off曲面综合法、齿面微分修形、拓扑结构精益化设计,实现了点接触齿面啮合质量的精确控制。建立了曲面综合法齿面微分精益化设计计算流程,给出了轻修形、内对角重修形、内对角轻修形三种拓扑结构设计形式;利用齿面承载接触分析(LTCA)方法,对比了上述三种形式的齿面啮合刚度、传动误差及载荷分布特性,其中内对角轻修形方式的接触性能最好。进行了HRH齿轮动态啮合性能试验,齿面接触斑点检验了点接触齿面ease-off梯度特征。研究结果表明,实测振动特性变化规律与啮合刚度、承载传动误差(LTE)理论仿真分析一致。齿轮在较宽转速与载荷范围运转平稳,验证了所设计HRH齿轮的齿形关系正确,微分精益化修形控制良好。     

准双曲面变性法小轮数控铣齿全程加工仿真

推导了准双曲面齿轮小轮数控变性法铣齿加工各数控轴的运动表达式,在VERICUT环境中,以一对准双曲面齿轮副的小轮为例,建立其数控铣齿模型,利用SIMENS数控系统中的计算参数R编制通用的小轮粗切和变性法精切的数控程序,进行了包括粗切和变性精切的小轮加工全过程仿真。     

弧齿锥齿轮小轮锥度切削原理及其仿真

介绍了弧齿锥齿轮锥度切削的加工方法和切齿原理;根据局部综合法建立了小轮实现锥度切削的加工条件;利用TCA分析对锥度切削齿面啮合质量进行了仿真;利用三维软件Pro/E,绘制出了小轮锥度切削的三维轮齿模型;证明了在数控铣齿机上实现锥度切削的可行性。     

基于等切共轭的弧齿锥齿轮差曲面建立与解析

对弧齿锥齿轮提出了一种新的共轭求解方法，来更方便地求解共轭小轮的齿面方程，在此基础上进行了齿面接触分析。在分析过程中提出了一种新的ease-off差曲面计算方法，即用对应点的转角误差替代直线误差进行差曲面求解，使得传动误差解析、齿面修形量的确定更为直观和准确。提取了ease-off曲面上的差曲线，以方便地确定出接触路径和边缘接触点。根据全程差曲线得到了齿面接触印痕分布情况。     

齿面研磨边界的确定与研齿性能试验

通过对研齿过程的轮齿接触仿真,传动误差与重合度的分析,确定了齿面研磨区域的边界:距齿面中点±0.25～0.3个齿宽,±0.1～0.25个齿高.通过研齿试验,研究了研磨对齿面接触印痕、齿形精度与动态啮合性能的影响.结果表明,研齿能一定程度上消除齿形误差,改善轮齿接触区位置与形状,使热处理后变形的接触区一定程度上得到恢复;研齿对齿轮副动态性能改善明显,振动噪声在转速、载荷较宽的范围内均有明显下降.     

齿面综合研磨率分析与研齿性能试验

首次通过对研齿过程的轮齿接触仿真,齿面瞬时接触应力、齿面滑动系数与齿面研磨概率的研究分析,建立了齿面综合研磨率的评价指标,并进行了研齿性能试验。结果表明,准双曲面齿轮齿面中部研磨要严重一些,靠齿根稍重些,靠齿顶稍轻些,这与传动误差变化规律一致。研齿能一定程度上降低齿形、齿距误差,尤其对轮齿的实际啮合精度改善明显,振动噪声均有较大下降。