克林贝格摆线齿锥齿轮齿面方程及图形仿真

介绍了平面产形轮及其延伸外摆线齿形的形成过程,根据铣齿过程中刀盘、产形轮和被加工轮坯的相对位置和运动关系,建立了切齿啮合坐标系,推导了产形轮的齿面方程;利用切齿啮合关系和空间啮合原理推导了摆线齿锥齿轮的齿面方程,并用计算机绘制了产形轮和锥齿轮齿面的三维图形。     

基于偏差齿面的摆线锥齿轮齿面设计与接触分析

为改善精锻摆线锥齿轮的啮合性能,提出了一种基于偏差曲面的大轮齿面修形方法。以摆线锥齿轮小轮齿面为产形面,根据啮合原理获得与其具有传动关系的大轮共轭齿面方程。通过预设具有一定接触特性的偏差曲面,与共轭大轮齿面进行叠加,得到大轮目标齿面。对不同接触迹线方向的大轮齿面进行了修形设计和有限元接触分析,结果表明,内对角接触修形较其它修形方式较优,该修形方法为摆线锥齿轮大轮的精密锻造齿模设计提供了参考。     

弧齿锥齿轮几何传动误差的设计与分析

提出基于传动误差设计的概念和方法。通过TCA和LTCA对传动误差曲线的设计进行啮合仿真分析的结果表明 ,根据工作载荷合理地确定传动误差转换点处的幅值与总的幅值 ,可降低弧齿锥齿轮对误差的敏感性 ,可使工作载荷下传动误差波动幅值最小 ,同时可有效地避免或减轻边缘接触。     

弧齿锥齿轮与摆线齿锥齿轮统一数学模型及齿面比较

针对弧齿等高齿锥齿轮和摆线等高齿锥齿轮这两种齿制,构建了统一数学模型,并进行了齿面比较。首先对这两种齿制加工刀盘结构进行了分析,建立了统一的刀盘数学模型。其次,分析了这两种齿制的加工运动和加工过程,建立了统一的切齿加工数学模型。在求解出齿面的基础上,从齿线螺旋角及齿面拓扑形貌两个方面对弧齿等高齿锥齿轮和摆线等高齿锥齿轮的齿面几何进行了比较分析。为弧齿铣刀粗切摆线齿提供理论指导。     

点接触摆线行星传动齿面构建方法

提出了点接触摆线行星传动的形成方法,并在摆线行星传动共轭啮合副的基础上给出形成点接触啮合的基本原理;提出了针齿啮合管齿面的构建新方法,推导出啮合管齿面方程、接触曲线方程,从而建立了以摆线针轮共轭啮合副的啮合曲线为脊线的啮合管共轭齿面。在设计实例中,构建了针齿的啮合管齿面,给出了针齿啮合管的位置参数和啮合管半径的选择方法,讨论了点接触摆线行星传动的特性。     

直齿锥齿轮齿廓圆弧修形

以理论渐开线直齿锥齿轮修形减振为目的,用圆弧曲线对直齿锥齿轮进行齿廓修形,以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动为衡量标准,同时确保载荷变化呈平稳过渡。静态计算结果表明,齿廓圆弧修形齿轮具有较好的减振效果。     

直齿锥齿轮齿廓修形

根据啮合刚度和噪声之间的关系,以修形减振降噪为目的,用旋转渐开线曲线对直齿锥齿轮进行齿廓修形.以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动大小为衡量标准,同时确保载荷变化呈平稳过渡.静态计算结果表明,直齿锥齿轮齿廓长修形具有较好的减振效果.直齿锥齿轮采用冷精锻进行齿廓修形,显著地降低了成本,这为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和设计提供了一种新的研究方法.     

奥利康制摆线齿锥齿轮切齿计算与啮合仿真软件开发

为实现奥利康制摆线齿锥齿轮齿面数字化设计及指导切齿加工,基于VC编程软件及MATLAB绘图功能开发了摆线齿锥齿轮切齿计算与啮合仿真的计算机软件系统。该软件系统不仅包括几何参数设计、刀具参数计算及切齿参数计算等基本计算模块,而且还具有齿面数值仿真、齿面失配分析及齿面啮合分析等仿真功能。实例表明,利用该软件系统可以快速精确设计加工参数,为摆线齿锥齿轮加工提供理论指导。     

弧齿锥齿轮的齿面主动设计

齿面印痕和传动误差对齿轮传动的性能起着决定作用,针对齿面印痕和传动误差,提出弧齿锥齿轮点啮合齿面主动设计的方法。该方法突破了传统齿轮设计的局限性,采用“局部共轭原理”和“局部综合法”,并依据弧齿锥齿轮的加工原理,使齿轮设计人员能够按照要求的传动性能来设计齿面的形状,并可在摇台结构的铣齿机进行加工。齿面主动设计能保证齿面在整个啮合过程中满足预先设计的传动误差和齿面接触路径的要求,从而达到对齿面啮合质量的全程控制,它为弧齿锥齿轮副设计提供新的方法和途径,这对于高速和重载齿轮以及有特殊要求的齿轮的设计具有十分重要的意义。     

基于安装调整的弧齿锥齿轮接触轨迹与传动误差优化

接触轨迹和传动误差是评价弧齿锥齿轮啮合性能的关键指标,而安装错位会使接触轨迹发生偏移,改变传动误差的对称性和波动幅值。为此,基于安装调整提出了一种弧齿锥齿轮接触轨迹和传动误差的优化方法。通过约束装配条件与初始点传动比,建立方程组,求解理论安装调整值;进而引入齿轮副安装错位,建立含安装错位的TCA算法;以安装错位为设计变量,预设接触轨迹和传动误差的特征参数,建立目标函数,并通过非线性优化算法进行求解。结果显示,优化后接触轨迹向齿面小端移动,加载后接触区会向齿面中部扩展,改善了承载接触性能;传动误差曲线下垂偏差量和波动幅值减小,有利于避免边缘接触和改善动态性能。     

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.     

Computerized design of low-noise face-milled spiral bevel gears

An advanced design methodology is proposed for the face-milled spiral level gears with modified tooth surface geometry that provides a reduced level of noise and has a stabilized bearing contact. The approach is based on the local synthesis of the gear drive that provides the “best” machine-tool settings. The theoretical aspects of the local synthesis approach are based on the application of a predesigned parabolic function for absorption of undesirable transmission errors caused by misalignment and the direct relations between principal curvatures and directions for mating surfaces. The meshing and contact of the gear drive is synthesized and analyzed by a computer program. The generation of gears with the proposed geometry design can be accomplished with existing equipment. A numerical example that ilustrates the proposed theory is presented.     

螺旋锥齿轮齿面扫描式测量法及其应用研究

螺旋锥齿轮的实际齿面形状是影响其动力学性能的一个非常重要的因素。本文介绍了采用虚拟共轭基准面的螺旋锥齿轮齿面的扫描式测量、数据处理及应用方法，即大齿轮的基准面采用的是由机床设定参数计算出的理论齿面，而小齿轮的基准面采用的是与大齿轮共轭的假想小齿轮齿面。由于采用了二维测头进行齿面测量，有效地避免了测头与齿面间摩擦力的影响，既能保持高精度，又能进行快速测量。同时，该种测量采用连续扫描的方法，信息量大、速度快，适合于大批量生产中的螺旋锥齿轮的齿面质量管理与控制。由于扫描式测量采用了虚拟共轭基准齿面，所以从测量数据本身就可以判断齿面的接触斑点位置与形状，因而可以直观、有效地对齿面质量进行管理与控制。     

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.     

摆线齿锥齿轮切齿加工仿真系统的研究

为了生成摆线齿锥齿轮的三维实体模型,以验证摆线齿锥齿轮的设计参数和切齿加工参数,分析了Klingelnberg齿制摆线齿锥齿轮切齿加工的基本原理,以AutoCAD 2008为开发平台,运用ActiveX Automation技术和VBA编程语言,建立了基于尺寸驱动的齿坯和产形轮的实体模型.基于摆线齿锥齿轮的切齿加工原理...     

直齿圆锥齿轮啮合过程数值模拟

利用大型有限元分析软件MSC．Marc,建立了直齿雏齿轮完整齿轮齿对啮合的三雏有限元非线性接触分析模型。该模型可以同时实现运动的传递,基于该模型,在一个啮合周期内,对齿轮副进行了准静态啮合仿真模拟,并对数值模拟结果进行了分析,为齿轮修形提供了理论依据。     

航空高速螺旋锥齿轮的计算机辅助设计

提出了一套适用于航空高速螺旋锥齿轮的计算机辅助设计方法 ,全套方法包括加工参数的优化设计、啮合过程仿真、承载啮合过程仿真、应力过程仿真、系统振动与结构振动过程仿真。全套方法已编制成计算机软件 ,使用方便简单 ,为高速螺旋锥齿轮的设计与质量保证开辟了途径     

格利森弧齿锥齿轮的精确参数化设计与运动仿真分析

分析了格利森制弧齿锥齿轮的加工特点和齿形形成原理,结合其齿长方向是产形轮圆弧齿线的锥面展成线及齿廓方向为精确的球面渐开线的特点,推导出相应的曲线方程.在Pro/E Wildfire2.0的环境下,对格利森制弧齿锥齿轮进行了精确建模和全参数化设计.应用虚拟装配与运动仿真技术,实现了在设计阶段可视地对装配进行干涉检测以及产品设计的合理性分析.     

螺旋锥齿轮数控加工3维仿真研究

在分析了螺旋锥齿轮数控加工原理后，采用面向对象技术和计算机辅助设计系统中的3维建模功能，提出了CNC铣齿机床、齿轮毛坯和盘铣刀3维几何模型的具体构建方法；利用简化的齿轮毛坯实体模型和盘铣刀实体模型做布尔减运算，来实现模拟工件材料的去除过程；最终给出的加工仿真实例和实际加工结果，验证了加工仿真方法的正确性。所获得的仿真结果可为齿面接触分析、有限元应力分析和齿轮的数控加工等提供了精确的3维实体模型。