弧齿锥齿轮齿面拓扑结构设计

随着高端装备对低噪声、高强度弧齿锥齿轮(包括渐缩齿弧齿锥齿轮和延伸外摆线等高齿锥齿轮)传动性能的要求日益提高,通过齿面拓扑结构设计提高弧齿锥齿轮啮合刚度及承载能力、减小振动噪声、降低安装误差敏感性是当前的一个研究热点。简要介绍弧齿锥齿轮齿面拓扑结构设计的发展状况,论述了最新的齿面设计基本原理,分析了各自特点,对高性能弧齿锥齿轮的齿面设计提供了可以借鉴的方法。     

基于抛物线刀刃的弧齿锥齿轮齿面啮合分析

采用抛物线刀刃代替直线刀刃加工弧齿锥齿轮.对比了不同参数抛物线刀刃加工的弧齿锥齿轮齿面接触区域和传动误差曲线,表明改变抛物线刀刃弯曲程度会引起齿面接触区域和传动误差曲线发生变化.     

基于数控弧齿锥齿轮铣齿机的齿面修正

针对数控弧齿锥齿轮铣齿机,建立机床加工坐标系,将刀位、切削滚比变化多项式代入轮齿接触分析的过程,以齿面接触路径、传动误差曲线作为评价目标,研究刀位、切削滚比变化对齿面的修正规律。通过举例表明,在不改变切齿刀盘直径的前提下,即可实现对齿长曲率的修正,同时可更加灵活地控制齿面接触路径与传动误差曲线。这一研究丰富了齿面接触区的调控手段,发挥了机床的运动特性。     

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。     

确定弧齿锥齿轮齿面啮合迹的改进算法

以齿面接触区的几何中心之轨迹作为齿面啮合迹,代替齿面啮合切点之轨迹作为齿面啮合迹。数值计算结果表明,该不具有较好的数值稳定性。     

弧齿锥齿轮齿面啮合点的搜索策略研究

研究了弧齿锥齿轮啮合点的数值求解方法。以计算结果、精度和速度为指标 ,比较了几种齿面啮合点搜索方法的优劣 ,得到一种综合搜索方法。数值计算结果表明 ,这种方法是十分有效的     

用全成形法加工的内啮弧齿锥齿轮的齿面接触分析

使用全成形法加工内啮合弧锥齿轮与展成法相比相许有许多优点。本文给出了用这种方法加工的齿轮副的齿面方程和求解接触点的方法，推导了在任意接触点处的二阶分析公式以及在参考点啮合时的三阶分析公式，并讨论了分析的结果。     

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。利用CATIA的逆向工程技术建立齿轮的三维模型,利用CATIA和ABAQUS的无缝连接接口,将齿轮的三维模型导入有限元软件ABAQUS中。在ABAQUS环境下,给定齿轮的材料和设定齿轮的工况对齿轮接触应力分析,得到齿轮最危险部位的应力应变。     

弧齿锥齿轮齿面坐标法测量的研究

介绍了使用坐标法测量弧齿锥齿轮,并进行数据处理,以便对齿轮的加工参数进行修正的思路和方法。它重在建立齿面的理论数学模型,在其轴截面的旋转投影面上进行网格节点的规划,得到网格节点的三坐标值和该节点的法向矢量,根据理论的齿面坐标值控制三坐标测量机进行测量,从而得到齿面的误差。     

双圆弧弧齿锥齿轮齿面接触分析

齿面接触分析是双圆弧弧齿锥齿轮啮合分析的有效工具,是进行加载齿面接触分析、有限元分析的基础.文中利用齿面接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)原理,结合双圆弧弧齿锥齿轮的齿形特点,对其TCA程序的关键内容及实现方法进行了介绍,实现了对双圆弧弧齿锥齿轮传动啮合质量的数值仿真分析.最后通过实例对该TCA程序进行了验证,为双圆弧孤齿锥齿轮的设计提供了有效的手段和方法.     

基于螺旋锥齿轮切齿工序误差分析

对影响螺旋锥齿轮制造加工精度的重要因素——切齿工序误差进行了分析,提出了齿面接触区误差、齿距误差、齿面粗糙度误差修正方案,并指出切齿工序误差对齿轮噪音有严重影响。     

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。     

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。     

弧齿锥齿轮基于比例修正参数的齿形误差修正

对弧齿锥齿轮齿形误差的修正方法进行了研究。根据弧齿锥齿轮齿面的数学模型,对齿面进行离散化处理并给出齿面离散点的径矢和法矢,建立修正齿面在离散点处相对于理论齿面的齿形误差表达式。根据实际齿面齿形误差的测量数据,得到弧齿锥齿轮的差曲面。在建立差曲面特征参数与比例修正参数之间关系的基础上,根据弧齿锥齿轮切齿计算得到的比例修正参数以及实际齿面在各离散点处的齿形误差值,建立一种基于比例修正参数的齿形误差修正方法。运用最优化算法可得到各种比例修正参数的修正倍数,进而得到机床调整参数的修正量。由修正后的机床调整参数可实现轮齿齿形误差的修正。通过实际的磨齿加工和齿形误差测量,验证了齿形误差修正方法的正确有效性。     

弧齿锥齿轮准静态啮合仿真分析

利用大型有限元软件MSC.Marc,建立了弧齿锥齿轮副三齿啮合的三维有限元非线性接触模型.该模型可以实现转速和转矩的传递,基于该模型对齿轮副进行了准静态啮合仿真分析,并对啮合过程中的齿面接触应力及齿根弯曲应力变化规律进行了研究.数值计算结果符合弧齿锥齿轮的实际啮合规律,为进一步分析高速情况下弧齿锥齿轮的啮合状态提供了基础和依据.     

基于有限元法的螺旋锥齿轮啮合刚度计算

螺旋锥齿轮啮合刚度计算是其动力学分析的基础,螺旋锥齿轮动力学分析中多用正弦或余弦级数对轮齿刚度曲线进行近似处理,进而影响动力学分析计算的精度.基于螺旋锥齿轮加载接触有限元分析原理,研究螺旋锥齿轮啮合刚度计算方法,给出使用有限元软件计算螺旋锥齿轮刚度的关键技术及前处理方法,应用有限元分析软件ABAQUS构建一对五齿螺旋锥齿轮模型并计算出法向接触力和综合弹性变形量,得到单齿啮合刚度和多齿综合啮合刚度,分析不同载荷对刚度曲线的影响,结果表明载荷的变化会对刚度曲线的幅值和周期产生较大的影响,在计算刚度曲线时需考虑载荷对重合度以及接触位置的影响,通过计算直齿轮刚度并和已有文献作对比验证了该方法的正确性,研究工作为螺旋锥齿轮动力学分析提供了基础条件.     

弧齿锥齿轮大轮齿面的三维仿真

基于格里森机床由运动学方法和啮合方程推导出大齿轮齿面方程，采用I—DEAS软件，通过由齿面方程得到的曲率线网构造出齿轮齿面，做成弧齿锥齿轮的三维仿真模型。     

基于MATLAB的螺旋锥齿轮齿面数据采集方法

鉴于螺旋锥齿轮是复杂的空间曲面,故采用对齿面离散化的方法采集数据。在由加工参数确定的理论齿面模型上划分一定规格的网格,并编写MATLAB程序计算得出各个网格节点的空间坐标,将其作为理论齿面数据。实验结果表明该方法采集的数据精确、有效。     

零度弧齿锥齿轮的几何啮合仿真分析

为了提高零度弧齿锥齿轮的啮合性能,提出了以局部综合法为基础的小轮变性法加工参数设计方法。建立含安装误差的轮齿接触分析模型,通过求解非线性方程组,获得接触迹线和传动误差曲线,基于微分几何计算瞬时接触椭圆长轴。算例结果表明,变性法加工可获得中凸的抛物线型传动误差且幅值控制在较小的范围;轴交角安装误差对啮合性能影响最大,需保证其安装精度。     

准渐开线齿锥齿轮的齿面展成

分析准渐开线齿锥齿轮的啮合理论和加工原理,从ＣＮＣ机床所能控制的一般运动形式出发推导出双自由度、复杂加工运动的相对运动速度和啮合方程,解决准渐开线齿锥齿轮面坐标计算等问题,为齿面测量和机床调整数据修正提供依据。