含误差的直齿轮的齿廓修形

依据齿轮传动载荷与轮齿变形的关系,推导出定载荷条件下,修形直齿轮静态传动误差与齿对综合修形参数的关系表达式。提出含制造误差修形齿轮修形参数的确定原则:理论设计修形齿轮的最大综合修形量应能消除含误差齿廓轮齿在啮入和啮出位置产生的几何干涉,理论设计修形齿轮的静态传动误差应保持最小的变化。给出了合制造误差修形直齿轮修形参数的计算公式,阐述了相应的确定方法。系统动态响应计算表明该方法所获得的修形齿轮具有良好的减振效果。     

直齿轮齿廓修形的实验研究

对3种不同齿廓修形参数的渐开线直齿轮进行了振动和噪声的传动实验研究。实验结果表明，按下述原则设计的修形直齿轮具有较好的减振降噪效果：不计误差的理论设计修形齿轮的最大综合修形量应能消除含误差齿廓轮齿在啮入和啮出位置产生的几何干涉，理论设计修形齿轮的静态传动误差应保持最小的幅值变化。     

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。     

斜齿轮的齿廓修形的实验研究

本文以一对斜齿轮传动为对象,设计了这对齿轮在传动误差幅值最小时的齿廓修形曲线。作者进一步在齿轮实验台上,实际测量了该对齿轮在修形和未修形时的传动误差波形,与计算波形作了对比,并测量了该对齿轮在实际工况下的相对扭振加速度,证明了齿廓修形方法在齿轮系统减振设计中的突出效用。     

渐开线直齿轮修形的有限元分析与研究

针对不同修形曲线对齿轮修形产生不同效果的问题,首先推导出了渐开线参数方程和修形曲线的齿廓参数方程,然后应用Pro/E建立了标准渐开线直齿轮与修形齿轮的三维模型,最后利用ANSYS Workbench的瞬态动力学模块对其进行了有限元分析;通过仿真得出了渐开线直齿轮和修形齿轮在啮合过程中的齿面接触应力的变化曲线.研究结果表明,在齿轮传动时的单双齿啮合交替时及啮入/啮出时,Walker修形曲线较直线修形曲线具有更好的修形效果,但同时两种修形曲线都导致了齿轮重合度的降低,增加了单齿啮合区,为修形齿轮的设计提供了数值实验依据.     

修形直齿轮的啮合干涉与啮合间隙

修形直齿轮因误差因素在齿对的啮入和啮出位置会出现啮合干涉或啮合间隙。本文利用齿对的啮合变形与齿廓法向修形量、齿廓误差的关系,推导了啮合齿对在啮合线的啮入和啮出位置所存在的几何干涉或啮合间隙,得到了啮合重合度小于2和3的齿轮副啮合齿对的最大干涉量或间隙量的计算表达式,为分析修形直齿轮的啮合状态和修正齿轮修形参数奠定了基础。     

直齿轮传动误差激励分析与齿廓修形曲线设计

探讨了直齿轮轮齿交替啮合过程、单/双齿对啮合变形曲线、修形曲线三要素、传动误差及其振动激励频谱特性,提出了基于传动误差振动激励的修形曲线优化设计三原则,并分析了满载、轻载及兼顾两者的修形曲线优化规律和设计方法。     

理论渐开线直齿轮的齿廓修缘曲线

以理论渐开线齿轮修缘减振为目的,分析了减少齿轮传动误差波动,啮合齿对综合修缘参数应满足的几何条件;给出了恒定设计载荷条件下,保持齿轮传罢误差为定值齿廓修缘参数的计算方法;依据该修缘计算方法,提出了用二次多项式表达的齿廓综合修缘曲线公式,并与已有的修缘表达式进行了比较。     

直齿轮齿距误差与齿高修形综合设计

定义空载传动误差设计曲线为齿高修形参数,根据虚拟加工过程,建立修形齿廓方程,以最小化静传动误差波动幅值为目的,推导定载荷条件下,无齿距误差齿轮的齿高修形参数公式.采用轮齿接触分析理论求解包含齿距误差的空载传动误差,建立包含齿距误差的修形齿轮有限元模型,计算各啮合位置因承载变形引起的传动误差,在满足无齿距误差齿高修形参数公式的基础上,以设计平滑的静传动误差曲线为目的,建立齿距误差与齿高修形参数的约束方程.算例中,含齿距误差的无修形齿轮静传动误差曲线有阶跃误差,通过修形设计,消除阶跃误差,获得平滑的静传动误差曲线.     

基于ROMAX的齿轮修形优化设计与试验研究

以拖拉机变速箱传动系统为研究对象,以ROMAX为平台,对不同工况下传动轴的变形量和齿轮的位错量进行了分析。对修形之后的齿轮的传递误差曲线和啮合特性进行了研究,确定最佳修形量,分析了齿轮产生振动和噪声的机理和影响因素。进行了修形斜齿轮的台架试验,分析未修形齿轮与修形齿轮的振动特性,验证齿轮修形效果的正确性。     

直齿圆柱齿轮齿廓修行曲线优化设计

齿廓修形一般可以选取直线修形和抛物线修形,而不同类型的修形曲线,应取的修形量也是不同的。为了准确地选取修行曲线和确定该修形曲线下的齿轮修形参数,在分析传递误差对齿轮振动影响的基础上,依靠有限元模型模拟修形齿轮的啮合过程,并引入遗传算法,以减小齿轮的传递误差波动作为目标,对修形参数进行了高精度的优化设计。研究表明,该方法可以准确地选取最优的修形曲线和确定齿轮修形参数,并能大幅度减小齿轮的传递误差波动,为无声齿轮的研究指出了新的设计方法。     

Design of Spur Gears Using Profile Modification

In this work, a profile modification technique was used in design of a spur gear. In this technique, the tooth-sum is varied to obtain the desired contact ratio and low contact stress for a specified center distance. A program has been developed using C language to compute the contact stresses by varying the amount of profile shift for a tooth-sum of 100 teeth (±4%). The selected tooth-sum of 96, 100, and 104 gears was subjected to cyclic loading using a back-to-back test rig. The morphology of the damaged gear tooth surface after cyclic loading was examined by scanning electron microscopy. The morphological investigation reveals that the degree of damage observed in negative number of teeth alterations is less compared to standard and positive alteration tooth-sum due to lower contact stress.     

基于SolidWorks的标准直齿圆柱齿轮传动系列参数化相似设计研究

采用相似设计理论及方法,对标准直齿圆柱齿轮传动系列设计进行了研究,得出了标准直齿圆柱齿轮传动系列产品的几何尺寸、功率性能参数;利用SolidWorks中的Toolbox插件,实现了齿轮传动的参数化设计。     

直齿圆柱齿轮的模糊优化设计

运用模糊优化理论对直齿圆柱齿轮进行模糊优化设计,用二级模糊综合评判法对设计中诸多影响因素的模糊性进行了定量描述和处理,并获得了比常规优化设计更紧凑的结构,说明模糊优化设计是一种更符合客观实际的科学设计方法。     

基于Carreau流变模型的渐开线齿轮摩擦因数研究

结合载荷分担概念和弹流润滑理论,研究润滑剂的流变性对渐开线齿轮油膜厚度、摩擦因数等润滑特性的影响;分别采用Carreau流变模型和Doolittle-Tait自由体积黏度模型描述润滑剂的剪切稀化特性及黏压关系,研究齿轮载荷、转速、表面粗糙度和润滑剂压黏系数对摩擦因数的影响。研究结果表明:不同的润滑剂剪切稀化特性不同,因此油膜厚度、油膜承载比例和摩擦因数均不同;摩擦因数随着转矩的增大先显著增大,当超过某一转矩值时,摩擦因数开始缓慢变化;摩擦因数随着转速的增加先显著减小,当转速增加至某一值时摩擦因数又随之增大;随着表面粗糙度和润滑剂压黏系数的增大,摩擦因数均明显增大。     

基于CFD方法的高线速度齿轮最优喷嘴布置角度设计

齿轮喷油润滑系统润滑效率与喷嘴布置角度、喷油速度等参数有关,但目前的喷嘴布置角度多数采用经验设计,缺乏精确性且时间成本高。针对高线速度齿轮的喷油润滑问题,基于CFD（计算流体力学）方法建立高线速度直齿轮的喷油润滑流体计算模型,对喷油润滑中齿轮旋转产生的气流干涉问题进行分析;通过流场流线图确定最优喷嘴角度:绕入啮合区气流与齿面首个接触点向小齿轮的偏转角度,并研究齿轮传动比和转速等参数对喷嘴角度布置的影响。结果表明：齿轮旋转产生的气流干涉会形成进入啮合区的气流,沿该气流方向布置喷嘴角度相比传统布置方式润滑效率提升了24.4%,齿轮周围气流流动状况和最优喷嘴角度只与齿轮几何结构有关,与工况参数设置无关。     

基于Pro/E和ABAQUS的直齿轮强度分析

选取一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮,用 AGMA 标准对齿轮的接触强度及弯曲强度进行计算;在 Pro/ E 软件中精确建立该啮合齿轮的三维模型,将模型文件导入 Abaqus 软件,对齿轮啮合进行有限元强度分析,最后将两者的分析结果进行对比。结果表明,利用有限元方法分析齿轮的强度是可行的。     

基于APDL的渐开线直齿轮参数化建模与接触分析

渐开线齿轮由于其啮合性好,承载能力高,传动平稳等优点,在变速器传动中应用十分广泛。但传统变速器设计周期较长,尤其在齿轮校核分析方面,需要大量繁琐的计算过程,劳动强度大。常规的齿轮分析是在第三方软件中建模,然后导入有限元软件中进行力学分析。由于软件接口的不完整性,需要对模型进行大量修补工作,以得到较高的分析精度。因此,有必要对齿轮进行程序化的分析计算。借助ANSYS提供的APDL语言,开发了精确渐开线圆柱直齿轮的参数化建模及自动分析模块,从而提高设计人员的分析效率,缩短设计周期,减少设计成本,在实际工程中有一定的应用价值。     

利用插床加工大模数直齿圆柱齿轮

齿轮副传动,因其结构简单,传递扭矩大,传动可靠、传动精度高、传动速比大等特点而广泛应用于各种机构中,模数大于20mm的圆柱齿轮一般采用直齿,加工方法采用仿形法,仿形法加工的精度主要取决于刀具及分度的精度等因素。一般插床分度精度比较高可以保证齿轮的分度精度。使用绘图软件可以精确绘制刀具图,使用慢走丝线切割加工方法可以精确加工刀具。     

直齿圆柱齿轮的三维仿真分析

介绍了一种运用 AutoLisp 语言在 AutoCad 界面下绘制齿轮渐开线齿形的方法,同时利用 SolidWorks 建立了直齿圆柱齿轮的三维仿真模型,导入 ANSYS 对其约束部位进行了应力应变分析,客观地拟合了齿轮负载环境下的力学行为状态。