基于直廓内齿轮的行星轮系传动误差分析

直廓内齿轮代替渐开线内齿轮在加工精度、加工效率和加工成本上都有独特的优势,并且已在试验中得以证明.由于直廓内齿轮的行星轮系是多对齿轮副啮合,既有太阳轮与行星轮的渐开线齿轮副,又有行星轮与内齿轮的非渐开线齿轮副.因此,轮齿接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)中必然存在传动误差(Transmission Error,TE).文中通过建立系统中产生传动误差的齿轮副啮合模型,给出基于直廓内齿轮行星轮系传动误差的求解方法.最后,在多体动力学仿真软件Recurdyn中建立了行星轮系的刚柔耦合动力学模型,进行轮齿承载接触分析(Loaded Tooth Contact Analysis,LTCA).     

行星齿轮传动的传动误差特性分析

传动误差是评价齿轮传动系统传动精度的关键性能指标,也是齿轮系统振动和噪声的激励源。目前,针对传动误差的研究大多局限于单对齿轮的分析和测试,对齿轮传动链的传动误差及其传递过程研究较少。本文从单对齿轮传动误差影响因素及特性出发,以行星摆线减速器为例,研究其传动误差来源和特性,并对测试数据进行分析。结果阐明了影响行星齿轮传动系统传动精度的主要因素及保证减速器运动精度的关键环节。     

NGW型行星轮系中的内齿轮副结构设计

为了便于磨削加工硬齿面内齿轮副,介绍了行星轮系中的内齿轮副的直线齿廓方程,提出了该齿轮副几何尺寸的关系式,并用ANSYS软件建立了其有限元计算模型,分析了齿轮的承载能力及传动精度,并确定了合理的结构参数。     

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。     

N型内齿行星轮行星齿轮传动

本文提供了Ｎ型内齿行星轮行星齿轮传动的组成、传动原理、运动学计算、装配条件、齿廓不重迭干涉和动力学计算等的基本理论。     

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。     

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.     

摆线钢球行星传动齿廓误差的参数分析

制造和安装误差、齿廓误差对摆线钢球行星传动的传动精度影响极大.文中分析了影响齿廓误差的因素,建立了齿廓误差分析方程式,定量研究分析摆线钢球行星传动机构结构参数误差对齿廓误差的影响关系,比较分析各结构参数对齿廓误差的敏感程度,为该传动机构参数设计及控制提供可靠依据.     

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。     

内齿行星传动内齿轮副的几何参数计算

论述了内齿行星传动内齿轮副齿廓不发生重迭干涉的条件。论证并推荐了合理的外齿轮变位系数，并将用计算机编程计算的内齿轮副的几何参数列成了表，以提高设计计算的效率。     

安装误差对行星齿轮传动系统传动误差的影响

建立了2K-H人字齿行星齿轮传动系统平移-扭转耦合非线性动力学模型,模型中考虑各构件的支撑刚度,事变啮合刚度和安装误差激励等影响因素。利用当量啮合误差定义,推导了各构件的安装误差在啮合线变长方向的当量啮合误差;分析计算了各构件间的相对位移,根据牛顿第二定律推导系统运动微分方程,采用傅里叶级数法求解系统动力学方程,获得系统的传动误差,分析了安装误差对系统传动误差的影响。     

齿轮齿廓误差的检测与分析

齿轮的齿廓误差是影响齿轮传动平稳性及产生传动噪声的主要因素。在检测齿轮齿廓误差的基础上,分析研究了齿轮的齿廓误差对齿轮传动平稳性和传动噪声的影响,提出了齿轮副综合齿廓误差的概念,认为影响齿轮传动平稳性的是齿轮副的综合齿廓误差。     

行星传动式渐开线齿轮范成仪的设计研究

对现有渐开线齿轮范成仪的结构、功能进行了分析,指出了其结构及使用上的不足和缺陷,摒弃了传统齿轮范成仪的结构模式,设计了一款新型行星传动式渐开线齿轮范成仪,介绍了其结构、参数、工作原理和特点.通过新旧齿轮范成仪使用对比证明,行星传动式齿轮范成仪操作起来更方便,效果更好,完全可以替代现有齿轮范成仪.     

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。     

直线共轭内啮合齿轮泵的困油现象与噪声分析

对直线共轭内啮合齿轮泵的工作原理和困油现象进行了分析,建立了该型齿轮泵困油容积变化率的理论计算公式,利用扫过面积法计算了困油容积变化率,研究了该型齿轮泵在工作中产生噪声的原因,并提出解决方法,即利用解决困油现象间接达到降低噪声,进而提高该型齿轮泵工作效率的目的。     

复杂行星齿轮系运动学分析及效率计算

针对现有的行星齿轮系运动学分析和效率估算方法存在计算复杂的问题，提出了一种图形解析法。该方法在齿轮传动结构的基础上对复杂行星齿轮系进行基本单元划分，推导出基本运动单元的普遍角速度和转矩方程以及效率表达式，基于角速度和转矩方程系数的特点，建立角速度和转矩方程的系数矩阵与解析图形数据的对应关系。应用该方法可方便、快速地求解复杂行星齿轮系的运动学参量及效率。     

NN型少齿差行星齿轮传动啮合冲击分析及修形设计

针对少齿差行星齿轮传动时的多齿啮合效应,采用有限元法建立了渐开线少齿差多齿啮合模型,分析了动态轮齿的接触特性分析,得到了完整啮合周期内齿面接触应力、齿面印痕、齿面滑动位移等啮合特性参数,分析了啮入、啮出冲击对齿顶刮行的影响。采用长修形法对少齿差行星传动的齿轮进行齿廓修形,使轮齿啮合状况得到了改善,明显减小了啮合冲击对齿顶刮行的影响,研究结果对指导少齿差行星齿轮传动设计具有重要意义。     

Planetary Gear Profile Modification Design Based on Load Sharing Modelling

In order to satisfy the increasing demand on high performance planetary transmissions, an important line of research is focused on the understanding of some of the underlying phenomena involved in this...