一种真实齿面啮合分析的有效数学模型

基于经典的齿面啮合理论,针对真实齿面啮合分析的特点,本文首次提出采用参数化Ｂｅｚｉｅｒ自由型曲线曲面理论,研究并建立了面向几何而又有严格数学支持的数学模型。对所建真实齿面数学模型进行了误差和计算精度检验,结果表明所建数学模型的几何关系直观、明确,计算稳定、可靠、适应性较强。     

真实齿面啮合理论模拟齿面误差的分析方法

本文提出了一种真实齿面啮合理论模拟理论齿面的误差分析方法.通过数值求解得到的齿面上拓扑离散数据点的数据为依据,构造出齿面的数学模型.采用相切算法求啮合点.得到齿面上接触迹线上啮合点计算值,其向径模误差的变化规律与传动比的误差变化规律相同.得到了从不同角度分析结果的完整统一,严格验证了理论模型和计算结果的正确性.     

真实齿面的描述和相啮合齿面各点间隙的计算

本文提出一种在轮齿两侧面生成对应网络的新方法,利用网络曲线和齿厚的变化描述齿面形状。在齿面上活动标架里,计算出齿轮处于不同啮合位置时,相啮合齿面各点的间隙,可以校核在接触点之外,两齿面是否相交干涉。由于以齿面网络结点坐标的数组描述齿面,这种方法可用来研究有误差或产生变形的真实齿面的形状,进行齿面接触分析。     

点接触齿面啮合分析的基本公式及其应用研究

建立了一个包含四个安装参数和一个转角参数在内的点接触齿面副啮析的数学模型,并导出了一组基本公式。这些公式适用于齿面啮哈的任何接触点。利用这些公式一方面能够计算分析已知点接触齿面副的啮合性能,而且比用ＴＣＡ要方便快速得多,另一方面也能够根据对啮合性能的要求设计点接触齿面副。     

真实齿面瞬时啮合点求解算法的研究——零间隙法

在已经建立的真实齿面的数学模型的基础上 ,针对求解真实齿面瞬时啮合点的特点 ,研究并提出了真实齿面瞬时啮合点的求解算法—零间隙法 ;其准确性、稳定性、可靠性以及计算速度均得到了严格的验证 ,各项性能指标均能满足工程要求     

真实齿面瞬时啮合点求解算法的研究——相切法

在研究并开发了真实齿面瞬时啮合点的求解算法——零间隙法的基础上,基于齿轮啮合理论台面接触的几何条件,进一步提出了真实齿面瞬时啮合点的求解算法——相切法.在进行真实齿面瞬时啮合点求解中,两种方法各具特点,交叉使用可实现其优势互补,可更加有效地实现真实齿面瞬时啮合点的计算求解.     

准双曲面齿轮点接触齿面啮合分析的理论公式

提供了一套点接触齿面啮合分析的理论公式,这些公式不包含机床调整参数,只涉及到接触点相对于齿轮副的位置以及齿面的一阶和二阶参数。适用于齿面啮合的任何接触点。利用这些公式,能够非常方便地在设计齿面副参数的同时就对齿面进行啮合分析。此外,通过这些公式,从理论上清楚地阐明了点接触齿面副的失配机理,这对点接触齿面副的设计具有重要的指导意义。     

基于数字化真实齿面的螺旋锥齿轮齿面接触分析

通过导入假想全共轭齿面作为基准齿面,即大齿轮基准齿面是采用由加工机床设定参数形成的理论齿面,小齿轮基准齿面是采用与该大齿轮基准齿面完全相共轭的齿面,该假想齿面是瞬时线接触,无传动误差。对该基准齿面上的接触线进行拓扑网格划分,引入数字化合成误差概念,实现含有齿形误差和安装误差的螺旋锥齿轮的数字化真实齿面的构建。提出一种基于高精度数字化真实齿面的螺旋锥齿轮齿面接触分析(Tooth contact analysis,TCA)方法,通过与Gleason公司TCA软件分析结果以及齿面磨损试验结果比较,验证了本方法的可行性和有效性。     

螺旋锥齿轮拟合齿面啮合特性分析方法

已知齿面测量的采样点，利用微分几何及Ferguson参数样条曲面原理，建立了螺旋锥齿轮齿面拟合的数学模型。根据优化求极值复合形方法和共轭理论，通过变定义域，快速求解齿轮副拟合齿面接触点，并运用V—H接触区调整方法，研究了拟合齿面接触迹、接触区和运动误差曲线的求解算法，绘制出相关图形并给出了实例。     

人字齿面齿轮传动及其几何啮合特性

基于人字齿轮传动的特点和面齿轮传动的原理,提出了面齿轮人字齿的构建方法,为了使得不同旋向的轮齿均获得局部接触特性,采用了齿向俢形以实现接触路径的偏移;为在最大限度上利用面齿轮人字齿的齿宽,提出了面齿轮无退刀槽人字齿的加工方法,设计了其使用的刀具;阐述了面齿轮人字齿的加工原理,建立了坐标系,并推导了面齿轮人字齿面的数学模型和齿面几何啮合性能仿真模型;最后给出了面齿轮人字齿面的计算结果,并绘制了虚拟样机,并完成了齿面接触分析。结果表明:人字齿面齿轮圆柱齿轮的啮合具有理想的啮合性能,可以满足啮合传动的需要。     

MESHING THEORY AND DESIGN METHOD OF NEW SILENT CHAIN AND SPROCKET

Based on the study of the meshing theory of a new silent chain and sprockets, and the rolling cutting theory of sprocket and hob, the harmonious relations of dominating dimensions among the new silent chain, sprocket and hob is build, the meshing conditions are expatiated, and the resolved expression, which can instruct design and calculation, is educed. The tests show that the meshing design method is feasible.     

复杂齿廓齿轮传动接触区的数值分析方法

对复杂齿廓进行离散,采用移动最小二乘法进行插值重构齿面,进而采用数值方法求解传动过程中接触区的形状及其变化.采用减半递推技术进行接触区搜索,计算效率高,收敛快.编写相关程序对非渐开线变厚齿轮和渐开线包络环面蜗杆两种复杂齿廓齿轮传动进行接触区分析,分析结果验证非渐开线变厚齿轮可以实现空间线接触而渐开线包络环面蜗杆传动承载能力强的特点.将分析结果与有限元分析结果和试验进行比较,证明本文方法的精确性和实用性.     

微线段齿廓的形成原理及特性

介绍了微线段齿廓的形成原理,推导出了其齿条及齿轮的齿廓曲线方程,证明了该齿廓满足啮合基本定律且在啮合时有很多点的综合曲率为零,因而该齿廓有较好的啮合特性。根据齿廓曲线的计算公式,设计出了一个齿轮,并给出了部分数据和齿廓图形。     

CYLINDRICAL WORM MACHINED BY THE CONE GRINDING WHEEL WITH TWO DEGREE－OF－FREEDOM AND MESHING THEORY OF ITS DRIVE①

ＣＹＬＩＮＤＲＩＣＡＬＷＯＲＭＭＡＣＨＩＮＥＤＢＹＴＨＥＣＯＮＥＧＲＩＮＤＩＮＧＷＨＥＥＬＷＩＴＨＴＷＯＤＥＧＲＥＥ－ＯＦ－ＦＲＥＥＤＯＭＡＮＤＭＥＳＨＩＮＧＴＨＥＯＲＹＯＦＩＴＳＤＲＩＶＥ①ＣｈｅｎｇＦｕ＇ａｎ；ＤｏｎｇＭｉｎｇ；ＬｉＧｕｉｔａｏ；...     

新型Hy-Vo齿形链与链轮的啮合分析及其设计方法

在分析与计算新型Hy-Vo齿形链变节距特性的基础上,提出"当量边心距"的概念,指出"定位偏置角"的设计原则.在研究新型Hy-Vo齿形链、链轮、滚刀之间的啮合与滚切原理的基础上,建立三者之间主要参数的谐应关系,提出可用于指导新型Hy-Vo齿形链、链轮及其滚刀设计计算的解析表达式.试验研究表明,这种新的设计方法是切实可行的.     

螺旋锥齿轮齿面的三坐标测量

在三坐标测量机上精确测量螺旋锥齿轮真实齿面的结构参数是定量评价其齿面几何质量的关键,是齿轮加工机床参数修正的基础。根据建立的理论验面模型,在齿面的旋转投影面上进行测量网格规划,得到网格节点的坐标和法线方向。由测量点数据,测量程序控制测针自动进行测量,从而测得真实齿面的结构参数。     

螺旋锥齿轮的齿面测量及机床加工参数修正

给出了Gleason制螺旋锥齿轮的理论齿面模型,用差曲面描述三坐标测量机测量得到的实际齿面到理论齿面的偏差,提出了一种利用差曲面特征参数修正机床调整参数的新方法,有效地提高了齿面几何精度。     

DIRECT DIGITAL DESIGN AND SIMULATION OF MESHING IN WORM-GEAR DRIVE

A direct digital design method (DDDM) of worm-gear drive is proposed. It is directly based on the simulation of manufacturing process and completely different from the conventional modeling method. The loaded tooth contact analysis (LTCA) method is analyzed, in which the advanced surface to surface searching technique is included. The influence of misalignment errors and contact deformations on contact zone and transmission error (TE) is discussed. Combined modification approach on worm tooth surface is presented. By means of DDDM and LTCA, it is very convenient to verify the effect of worm-gear drive's modification approach. The analysis results show that, the modification in profile direction reduces the sensitivity of worm-gear drive to misalignment errors and the modification in longitudinal direction decreases the TE. Thus the optimization design of worm-gear drive can be achieved prior to the actual manufacturing process.     

三维真实粗糙表面弹性接触的全域数值解

本文提出了三维真实粗糙表面弹性接触问题的全域数值求解方法。这种方法采用网格规则划分和局部柔度矩阵存储解决了计算机存储问题;采用求解域收缩和逐次低松弛迭代解决了接触方程求解问题。运用这种方法可以获得真实粗糙表面弹性接触时全接触域内的压力分布与总载荷、接触图象及其实接触面积、接触变形与接触刚度等参数。计算结果与实测结果符合得较好。