变性法加工弧齿锥齿轮的数学模型

通过弧齿锥齿轮加工方法的分析建立齿轮加工坐标系,根据曲面啮合原理及旋转投影原理,建立弧齿锥齿轮的齿面数学模型。利用数学软件MATLAB计算出齿面点的三维坐标,通过坐标在Pro/E中建立三维曲面模型,为弧齿锥齿轮的设计与加工提供了一定的参考依据。     

弧齿锥齿轮铣齿机床的数控改造

目前，我国用于加工弧齿锥齿轮的铣齿机床主要由国产Y2280、Y225以及部分进口的弧齿轮铣齿机床组成，而且这些机床的动作原理大都是由机械传动链传动。随着计算机技术的迅速发展，在普通通用机床如普通车床等的数控改造成功的范例不计其数，经数控改造后的机床不但提高了机床的自动化程度，而且又能提高机床的加工精度，增加原机床的加工适应能     

数控弧齿锥齿轮铣齿磨齿机床的研制

本文分析了弧齿锥齿轮的加工原理、机床所需要的运动、设计了机床的传动原理图,采用三轴数控系统来控制,将机械传动与数控系统控制的优点结合起来,避免了完全靠机械传动而造成的机床结构复杂、调整参数多、维修维护困难的问题;同时避免了完全靠数控系统驱动所带来的数控轴数多、编制程序困难等问题。     

双重收缩齿直齿锥齿轮的铣削原理及刀具设计

锥齿轮中的双重收缩齿,即从轮齿的大端到小端齿高急剧减小,且顶锥、根锥和分锥三者的顶点都不重合。双重收缩齿常见于进口设备的重载、低速转动。目前国内尚缺乏成熟的加工方法。我们经过计算,摸索出用成形法铣制该类齿轮(图1),     

弧齿锥齿轮的三维模型设计

采用运动学方法和齿轮啮合原理推导了弧齿锥齿轮的齿面方程,再用MATLAB软件编程采集齿面上点的信息生成数据文件,然后把数据导入三维造型软件CATIA中构造齿轮的轮齿曲面,最终实现了弧齿锥齿轮的三维模型.     

弧齿锥齿轮齿面接触应力分析

弧齿锥齿轮工作时齿面接触应力的大小直接影响其使用寿命和安全。本文运用自主开发的弧齿锥齿轮设计分析系统建立齿轮的轮齿网格模型,将模型数据变换后导入ANSYS软件中,经过装配和结构扩展进行轮齿的接触应力分析,得到了多齿对接触情况下,齿面等效接触应力的分布及其变化规律。     

等高齿弧齿锥齿轮的设计与加工试验

弧齿锥齿轮副的大、小轮通常用同样刀号的铣刀盘铣齿加工,铣齿时刀盘轴线垂直于根锥,导致大、小轮的齿面压力角在节锥上不一致,这是形成对角接触这种不良接触现象的根本原因。基于局部综合法与TCA技术,将弧齿锥齿轮的齿形采用等高齿设计,利用常规弧齿锥齿轮铣齿机,铣齿时刀盘轴线垂直于节锥,铣齿加工均采用0号刀盘,这样加工出的大、小轮齿面压力角在节锥上保持一致,从根本上消除对角接触这种不良接触状况。对以上内容进行了铣齿试验,结果显示,齿面接触区易于调整,齿面接触状况良好。该研究对于提高弧齿锥齿轮的齿面接触质量、提高齿轮副的加工效率具有显著的效果。     

弧齿锥齿轮小轮加工参数的分析与设计

在局部综合法的基础上提出了将小轮加工参数——垂直轮位作为一个自由设计变量，并控制其变化范围在机床调整范围内，由此计算其他调整参数。为了控制弧齿锥齿轮啮合的传动误差的幅值和齿面接触迹线为直线，结合齿接触分析方法采用改进的遗传算法对垂直轮位、传动比函数的一阶导数、小轮加工的二阶、三阶滚比等可控参数进行优化，从而保证小轮齿面与大轮齿面啮合时传动误差的幅值、对称度、接触迹线的直线度及方向满足预定的设计要求。     

硬齿面大规格弧齿锥齿轮的加工方法

利用国产Y2280弧齿锥齿轮铣齿机,通过优选齿化参数,精制铣齿工具,制订详细切齿工艺,完成了大规格弧齿锥齿轮的加工,并为今后积累了经验。     

四轴数控螺旋锥齿轮铣齿机变性法铣齿研究

研究了四轴数控螺旋锥齿轮铣齿机的运动规律，建立了铣齿机加工坐标系。基于空间坐标变换，分析了由传统铣齿机调整参数转化为四轴数控铣齿机调整参数的原理并提出了实现方法。参照传统的变性法加工原理，推导出工件与摇台间变性法展成运动的滚比变化关系。这样，在四轴数控铣齿机上可以实现变性法加工准双曲面齿轮。     

直齿锥齿轮粗铣刀齿形的设计计算方法

介绍了一种计算与作图相结合的直齿锥齿轮粗铣刀齿形设计方法,推导了精确计算公式,详述了计算步骤和计算机作图方法,并给出了设计实例。     

螺旋锥齿轮动态力研齿法工艺研究

该研究是国内首次对螺旋锥齿轮动态力研齿进行的理论分析研究.齿轮动态力研齿将研磨工艺用于硬齿面精加工,通过模型仿真和试验证明动态力研齿加工的质量效率明显高于传统方法.     

等高齿弧锥齿轮铣刀盘焊接变形数值模拟

根据等高齿弧锥齿轮铣刀盘的结构,利用ANSYS Workbench有限元分析软件对刀盘焊接进行数值模拟,得到刀槽焊接过程中的变形情况,绘制温度变形图得出相应的数学模型,为刀盘的焊接技术提供理论依据。在实际环境下进行焊接试验并对焊接结果进行检测,与模拟结果对比得出数值模拟的合理性。     

基于统一转换模型的螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮数控加工

提出了一个可用于螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮柔性数控加工的统一转换模型(unity transformation model,简称UTM),该模型可以适用于各种格里森螺旋锥齿轮和准双曲面齿轮的加工方法,包括在一个普通的五轴联动加工中心上对齿轮进行展成法和成形法加工,然后直接为所选的加工方法生成NC代码。运用VERICUT6.0对UTM下的大齿轮加工和小齿轮加工进行了模拟,并在装有TDNCH8数控单元的五轴联动加工中心TDNC-W2000上进行了测试。模拟结果和实际切削结果验证了UTM齿轮加工和NC代码的正确性。     

超声激励下弧齿锥齿轮研齿系统动态研磨力分析

在综合考虑超声激励和齿面几何传动误差激励的情况下，建立了有间隙的两自由度周向振动的弧齿锥齿轮研齿动力学模型，得到了齿面间动态研磨力的计算公式。通过算例分析表明，与普通研齿效果对比，超声激励增大了齿面间的动态研磨力，使齿面在啮合过程中出现了碰撞，当超声激励振幅值为16．5N·m时，超声研齿系统由周期运动进入到混沌状态。     

一种螺旋锥齿轮建模方法介绍

推导了弧齿锥齿轮的各段曲线在球面坐标下的数学表达式,介绍了Pro/E环境下实现弧齿锥齿轮三维参数化造型的方法及步骤.三维模型的创建为弧齿锥齿轮的动态仿真、干涉检验、有限元分析及NC加工奠定了基础.     

弧齿锥齿轮铣齿机切削系统时序辨识

为了提高弧齿轮加工精度和切齿效率，提出弧齿锥齿轮铣齿机切削系统的时序分时建模系统辨识方法，通过对Y2250型铣齿机工件主轴垂直和水平方向的振动测试，应用研制开发的时间序列分时建模程序包，得出该机床固定安装法的切削系统模型，并进行了模态分析及时序谱分析。噪声方差很小，辨识结果具有较高的可信度。     

三坐标测量机测量弧齿锥齿轮的方法与实例

以格里森制弧齿锥齿轮为例介绍了三坐标测量机在弧齿锥齿轮误差测量中的应用.旨在探讨通用测量设备进行复杂齿轮测量的一般方法.该研究工作分为两部分：一是从国标GB11365-89[1]中规定的测量指标中选择若干测量项目,根据各项目之定义,确定正确的测量方法及算法,进行数据处理后给出测量结果;二是测量实际齿面与理论齿面之间的误差,方法是将齿面划分为网格,测量出网格交点处的数值并与齿面方程的理论值进行比较,文中对第一部分工作进行了介绍.