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。     

点啮合齿面CNC制造技术的曲面包络逼近法

提出一种在Free-Form型五轴联动数控机床上加工具有预定齿面啮合特性的点啮合准双曲面齿轮齿面的新方法——曲面包络逼近法。与以往的齿面加工方法不同,在新的齿面展成方法中,齿面展成运动是在沿预定接触迹线的曲面活动标架下设计的。该方法展成的齿面在指定的接触迹线附近与目标齿面有二阶切触,而在齿面的其他区域,该方法展成的齿面能以最小偏差逼近预定的齿面,这表明新方法能展成具有预定啮合特性的齿面。实例说明了所提出方法的可行性和精确性。     

基于Matlab的内齿珩轮齿面建模及珩削特性分析

为了建立精确的内齿珩轮齿面模型,通过对内啮合珩齿加工原理的分析,建立了珩轮与工件的空间坐标系,并根据共轭曲面接触条件推导了工件齿面的接触线方程和珩轮的齿面方程。通过在Matlab对珩轮的齿面方程进行参数化编程,计算得到珩轮齿面的接触线数据,并以此为基础在SolidWorks中对珩轮齿面进行精确的建模,进而建立内齿珩轮的三维模型。以珩轮与工件在接触点处的相对运动速度和工件齿面的珩削轨迹为对象,分析了在内啮合珩齿加工时变轴交角珩轮修整工艺对工件齿面的影响。     

直齿锥齿轮修形齿面安装误差敏感性分析

在建立含有安装误差的直齿锥齿轮啮合坐标系的基础上,提出了在一点相切接触的两齿面上利用差曲面的Gauss曲率来表示直齿锥齿轮修形齿面安装误差敏感性的方法。用罚函数法来优化接触椭圆长轴,从而得到对安装误差敏感性低的修形直齿锥齿轮的印痕图。研究表明接触椭圆长轴对齿面敏感性系数的影响最大,优化接触椭圆长轴后可获得较好的接触迹线,接触迹线垂直于根锥时能够降低直齿锥齿轮修形齿面安装误差敏感性。     

一种具修形的直齿锥齿轮副齿面接触分析方法

提出一种新的齿面接触分析方法,首先以"黄金比例法"找出齿面接触点,并以所求得的齿面接触点参数计算大齿轮的角度传递误差;接着以该接触点的切向量为基准通过搜寻法找出接触齿印,从而求解出边界接触条件下的齿轮副接触状况;最后以Litvin的齿面接触分析方法为参考,验证文中所提出的齿面接触分析方法的正确性.     

内啮合曲线构型齿轮传动基本原理及接触分析

在齿轮传动共轭曲线理论研究的基础上,以内啮合曲线构型齿轮传动为对象,推导了沿给定接触角方向的空间共轭曲线副啮合方程,建立内啮合条件下空间共轭曲线副表达式,根据空间等距包络方法构建继承内啮合共轭曲线副特性的啮合齿面,通过改变成型曲面的相对运动位置及等距半径,提出凸齿廓-凸齿廓、凸齿廓-平面和凸齿廓-凹齿廓3种接触型式;以空间圆柱螺旋曲线为例,结合理论分析结果及主要设计参数,建立凸齿廓-凹齿廓内啮合曲线构型齿轮副三维实体模型;定义齿面接触点压力角,给出基于空间共轭曲线的齿面滑动率计算算法,完成内啮合齿面接触迹线计算及分析,后续将对齿面啮合性能、接触力学特性及制造方法进行研究。     

展成法大轮准双曲面齿轮点啮合齿面主动设计

为准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计建立通用的技术平台对于方便点啮合齿面主动设计的实际应用和更加深入的锥齿轮技术研究都是一项重要的基础工作.基于三轴联动锥齿轮机床建立准双曲面齿轮展成法大轮齿面的通用数学模型.根据点啮合齿面主动设计的原理和方法,在大轮轴截面内描述空间齿面啮合的接触点迹线,推导得到了展成法大轮点啮合齿面主动设计所需要的具体计算公式.这些公式可用于不同展成型式的展成法大轮点啮合齿面主动设计.最后,给出了一个展成法大轮准双曲面齿轮传动点啮合齿面主动设计的算例.     

螺旋锥齿轮基于离散点描述齿面接触分析研究

详细讨论了用 B样条函数拟合表示的螺旋锥齿轮轮齿齿面接触分析方法 :1建立了螺旋锥齿轮拟合齿面的接触点求解模型 ,并给出了该模型的求解方法 ;2给出了拟合齿面接触区及传动误差曲线的绘制方法 ,最后给出了一个实例。该方法经适当变化后也可用于其它种类齿轮的齿面接触分析。     

修形直齿锥齿轮副加载接触分析方法研究

针对修形直齿锥齿轮副的接触特征及接触形态计算方面存在的问题,提出了一种修形直齿锥齿轮副加载接触分析方法,对修形直齿锥齿轮副啮合特征计算过程进行了系统的阐述。首先,根据球面渐开线展成原理,生成了标准的直齿锥齿轮齿面,并根据齿根圆与球形渐开线相切的原理,构建了齿底倒圆的数学模型;然后,采用二元二次多项式对齿面进行了修形,并得到了相应的齿面离散点,在此基础上,应用样条曲面构造方法,重构了修形齿面方程;接着,依据齿轮啮合原理,进行了齿面接触分析(TCA),获得了瞬时共轭接触点以及整个啮合周期的啮合迹线;最后,应用赫兹接触修正模型,计算了受载状态下的接触椭圆、椭圆长短轴、最大接触应力以及应力分布,对共轭接触直齿锥齿轮副进行了加载接触分析。研究结果表明：与有限元计算结果相比,采用加载接触特性计算方法,两者接触迹线和接触椭圆等啮合特征相符,接触力和最大接触应力误差在1%和2%以内;对比结果表明,加载接触特性计算方法能够准确地对修形直齿锥齿轮副进行加载接触分析。     

弧齿锥齿轮齿面网格加密的双三次样条法

采用双三次样条法,对弧齿锥齿轮的齿面网格加密,为齿面啮合迹线的精确求解 作准备,并可求出指定结点的齿面立法矢。     

相交轴渐开线变厚齿轮几何设计与啮合特性分析

根据空间齿轮啮合原理,建立相交轴渐开线变厚齿轮传动工作节圆锥模型,确定工作节锥角、齿线倾斜角及两齿轮安装距。提出空间点接触到线接触的转变控制条件,实现相交轴齿轮副的近似线接触;推导齿轮变位系数对节圆锥左右两侧有效齿宽的影响;基于相交轴变厚齿轮副参数关系,分析设计参数对啮合主方向角(FPD角)和齿轮副重合度的影响;根据线接触控制条件完成齿轮副参数设计并采用有限元法进行啮合特性分析,结果表明,考虑线接触条件的节圆锥设计得到的相交轴齿轮副在加载情况下,啮合状态呈现明显的线接触且啮合区域达到整个区域的50%左右,试验验证了理论分析的正确性。     

高齿准双曲面齿轮的研究

研究基于局部综合法的高齿准双曲面齿轮ＨＦＴ法切齿参数的设计,给出用ＨＦＴ法加工准双曲面齿轮副的齿面接触分析方法,并在此基础上,比较了普通齿和高齿２种准双曲面齿轮副的传动误差曲线和啮合区。结果表明,高齿准双曲面齿轮副具有较好的啮合性能。     

Elongation of contact length on the line of action in roll forming of gears

The elongation of contact length on the line of action is considered with particular reference for roll forming of gears, and for dynamic behavior of the tooth in meshing. However there is no paper that discuss the elongation of contact length in the load meshing of gears. Based on our investigation, the contact length on the line of action elongates more than the kinematically calculated value. In rolling, as the tool approaches the workpiece, the center distance of the gears decreases by a small amount. But, the elongation of contact length is sensitive. Therefore, the contact point on the line of action is difficult to be determined, which complicates the tooth analysis. In this study, the exact relation between the elongation of contact length and the tooth space over the recess or before the approach are revealed by experiments and kinematic theory. This analytical result applies not only for rolling, but also for the single flank meshing which is done under constant center distance.     

考虑边缘接触的弧齿锥齿轮承载接触分析

承载接触分析(LTCA)对于检查弧齿锥齿轮在工作条件下的啮合性能,并设计高性能的传动具有十分重要的意义。在载荷较大且误差存在的实际工况条件下,弧齿锥齿轮的边缘接触往往是难以完全避免的。提出了边缘接触的几何分析方法,准确确定了边缘接触点;又通过齿面搜索确定了两齿面间的相对主曲率方向,即载荷下的可能接触方向和可能接触点;最后采用数学规划方法成功求解了边缘接触,为弧齿锥齿轮的承载啮合全过程的数值仿真提供了方法。     

一种弧齿锥齿轮安装误差变动范围的确定方法

提出一种接触印痕位置参数分析法,用于确定弧齿锥齿轮安装误差的可变动范围。根据设计要求的啮合性能,采用局部综合法,设计弧齿锥齿轮加工参数,得到弧齿锥齿轮副齿面。在齿面参考点处的压入深度为0.006 35 mm的条件下,计算小轮驱动力矩。在此力矩作用下,进行安装误差状态下的轮齿加载接触分析(Loaded tooth contact analysis,LTCA),获得描述承载齿面接触印痕的位置参数。以接触印痕边界点到齿面边界的距离为设计目标,分别以不同类型的单因素安装误差为设计变量,采用优化设计方法确定接触印痕在齿面有效边界内变动时,对应的安装误差的变动范围。以某航空发动机附件传动系统中的弧齿锥齿轮为对象,依据上述方法,确定出不同类型安装误差的可变动范围,验证上述方法的有效性。所提出的方法为合理确定弧齿锥齿轮副安装误差的变动范围提供一种参考。     

齿轮偏载的理论基础

本文从分析齿轮的扭转变形出发，导出渐开线齿轮齿面分布载荷所应满足的二阶微分方程，并将此理论推广到载荷作用在不连续的啮合点的情形，从而奠定了圆弧齿轮偏载问题的理论基础。     

圆弧齿轮磨损后非稳定传动分析

和相同尺寸的渐开线齿轮相比，圆弧齿轮的当量曲率半径比渐开线齿轮的当量曲率半径大数十倍，因此．圆弧点啮合齿轮副可大幅度提高共轭齿面的接触强度，具有广阔的发展前途。着重对齿轮磨损后的传动性能进行分析．齿面已不能再用原有理想方程表示，只能对磨损后得到的离散点位置坐标值进行双三次样条插值，模拟出磨损后的齿面方程。对变化的瞬时传动比进行分析。     

COMMON DEFINITION FOR END-SURFACE CONTACT RATIO OF GEARS AND ITS APPLICATIONS

Common definition and calculating expressions of end-surface contact ratio for all type of gears are put forward, and with calculation expressions for involute gears, micro-segments profile gears, and sine-curved profile gears being discussed. The end-surface contact ratio of gears is defined as the ratio of the action angle (the rotation angle of gear from gear-in to gear-out for one pair of teeth) to the rotation angle per pitch (or central angle per tooth). According to the theory of gearing, equation of the meshing line can be deduced from the tooth profiles of basic rack. Having obtained the equation of the meshing line, and being given the addendum outline of the gears, the contact ratio can be calculated with the calculation expressions. For the involute gears, this definition has same effect as the well-known definition: ratio of the contact line to the base pitch. This definition of contact ratio is also suitable to other non-involute gears, such as micro-segments profile gears, sine-curved prof     

螺旋锥齿轮点接触齿面生成法

提出一种能直接生成点接触,满足啮合配对要求的齿面方法,该方法利用齿面接触分析设计齿面,为齿轮ＮＣ加工运动计算提供新的途径。     

摆线啮合和点齿代换法

笔者在钻研各种轮齿啮合计算方法的基础上,提出了摆线点（圆）齿啮合代换法的概念,它是用与摆线共轭的点（圆）齿轮代换原摆线齿轮,使摆线啮合变为点（圆）齿啮合后进行计算,这是一种新的方法,较现行各种计算法均为简便。