摆线齿锥齿轮齿面预定位置啮合接触分析算法

为了能够全面掌握齿面接触质量及便于接触区调整,基于摆线齿锥齿轮刀倾全展成加工方法,对齿面任意预定位置啮合接触分析进行了研究。分析了切齿加工运动,根据刀盘、摇台与工件之间的相互位置和运动关系,建立了刀倾法切齿加工数学模型,推导出理论齿面方程。建立了含轴向位置变量的齿面滚检数学模型,推导出啮合接触分析简化算法,给出了接触椭圆求解方法,在此基础上给出了齿面预定位置啮合分析计算流程。最后以一对摆线齿锥齿轮副为例进行了齿面不同预定位置的啮合分析,仿真结果与滚检结果一致,验证了啮合接触分析算法的有效性。     

螺旋锥齿轮研齿系统的动态响应

考虑齿侧间隙和齿轮传动误差的影响,建立了两自由度螺旋锥齿轮研齿系统的振动模型。通过数值计算,得到了不同制动转矩下,研齿系统的动态响应。根据时间历程和相图可知,制动转矩较小时,轮齿的啮合、碰撞和脱啮交替进行,随着制动转矩的增大,齿背碰撞消失,最后进入完全的齿面啮合状态。     

行星齿轮轮齿本体温度场与闪温研究

利用齿轮啮合、摩擦学、传热学、赫兹接触等理论,研究了啮合过程中行星齿轮轮齿接触面的相对滑动速度及齿面摩擦因数的变化规律,推导了行星齿轮轮齿齿面接触应力模型。精确计算了轮齿不同啮合位置的摩擦热流密度以及轮齿端面、轮齿齿面等区域的对流换热系数。建立了轮齿本体温度场有限元分析模型,获得了行星齿轮轮齿稳态温度场。分析了标准齿廓和修形齿廓对接触应力及温度场的影响。在稳态热分析的基础上,采用有限元法进行瞬态热分析,得到了啮合过程中轮齿齿面瞬时温度分布。     

基于齿面印痕控制的弧齿锥齿轮公差优化设计

应用基于特征变动的三维公差建模理论和传递矩阵累积方法,建立了系统综合安装误差与弧齿锥齿轮4个当量错位量的关系.给出了考虑安装误差的齿面接触分析算法,并对齿面印痕数字化特征完成了定义.以齿面啮合印痕相对于安装误差的敏感度为优化目标函数,在满足传动性能要求和成本限制的情况下,应用遗传算法对零部件精度进行优化.以弧齿锥齿轮为例,通过对优化前后啮合印痕、传动误差的比较,验证了该公差优化方法的可行性.     

拖拉机中央传动弧齿锥齿轮的有限元分析

采用Pro/E软件,建立了拖拉机中央传动弧齿锥齿轮的参数化精确模型,利用Pro/E与ANSYS接口将建模实体导入ANSYS软件中进行了有限元计算和分析。结果表明,ANSYS对啮合理论问题分析结果比传统计算公式更加接近实际。该方法可定量分析其应力分布情况,为弧齿锥齿轮的研究、设计、制造进行了理论和技术探索。     

基于Solidworks的弧齿锥齿轮齿面三维精确建模

弧齿锥齿轮的三维建模是用ANSYS对齿轮副进行分析的基础。根据弧齿锥齿轮加工原理和齿轮啮合原理得到齿面方程,用Matlab编程计算出齿面点坐标,将坐标导入到Solidworks中,生成空间曲线,将曲线转化为实体模型,完成弧齿锥齿轮的三维建模。     

弧齿锥齿轮传动误差曲线的双层优化法

针对轮齿啮合分析得到的传动误差曲线与预置的对称抛物线型传动误差曲线的差别,提出了弧齿锥齿轮传动误差曲线的双层优化法。分为外层优化和内层优化,两者交替进行。在内层,基于局部综合法设计小轮机床加工参数,进行轮齿啮合分析,获得传动误差曲线和齿面接触印痕。为了保证实际传动误差曲线与理论传动误差曲线在最小二乘意义下吻合,建立吻合度目标函数,通过调整加工小轮时的4个高阶变性系数,消除轮齿啮合分析得到的实际传动误差曲线与理论传动误差曲线的差距。在外层,为了保证传动误差曲线对称,建立对称度目标函数,通过调整齿面参考点沿齿高的位置,使传动误差曲线两侧对称。以某弧齿锥齿轮副为例进行验证计算。结果表明,双层优化法能够实现预置的对称抛物线型传动误差曲线。     

基于ANSYS/LS-DYNA的直齿锥齿轮动力学接触仿真分析

针对直齿锥齿轮疲劳破坏中出现儿率最高的齿面接触疲劳强度问题,在UG中建立齿轮几何模型,利用ANSYS/LS-DYNA对齿轮进行动力学接触仿真分析,计算了齿轮副在啮合过程中齿面接触应力、应变的变化情况及两对轮齿同时接触过程中接触压力的分布情况。     

机床误差对螺旋锥齿轮齿形的影响规

基于螺旋锥齿轮齿面分析的数学模型,采用最优化算法和一种新的计算齿形误差的方法,计算了误差齿面与理论齿面在理论齿面法线方向的齿形误差.通过引入机床调整误差和刀具参数误差,分析了各种误差对螺旋锥齿轮齿形的影响规律,以图形的方式表示了误差齿面相对于理论齿面的偏离方向以及误差值的大小,为机床的精度设计、齿形误差的修正以及指导实际加工提供了理论依据.通过实际的磨齿加工和检测对算法以及分析结果进行了验证.     

重型弧齿锥齿轮铣齿机数控加工模型建立与仿真

通过分析弧齿锥齿轮加工原理及传统机械摇台式弧齿锥齿轮铣齿机的结构和机床运动关系,建立了弧齿锥齿轮铣齿机加工坐标系。采用刀盘主轴进给方式代替传统的整体工件箱部件或摇台部件进给方式,建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机三维结构模型。分析了由传统机械摇台式弧齿锥齿轮铣齿机调整参数转变为重型数控弧齿锥齿轮铣齿机调整参数的原理和计算方法,建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机的数控加工模型。通过计算实例,得到了重型数控弧齿锥齿轮铣齿机铣齿加工时机床各运动轴的瞬时位置。建立了重型弧齿锥齿轮铣齿机仿真加工机床模型,并进行了仿真加工,仿真结果满足弧齿锥齿轮铣齿机功能性验证要求。     

基于ANSYS的拖拉机传动装置结构优化研究

以拖拉机传动装置为研究对象,分析主要传动机构中锥齿轮传动副存在的共振的风险.通过对拖拉机传动装置中弧形锥齿轮进行参数设计,并计算其接触应力、啮合频率及回转频率,建立锥齿轮传动副三维模型,并利用ANSYS进行接触应力和模态分析.结果表明:有限元分析所得接触应力与理论计算值相当,模态分析所得固有频率与啮合频率和回转频率相差...     

非对称齿廓渐开线齿轮传动的热分析

探讨了非对称齿轮摩擦热流量的计算方法并分析了其沿啮合面的分布规律以及相关的影响因素,推导了轮齿本体温度的热平衡方程,建立了轮齿有限元温度分析的模型。结果表明:达到热平衡时,非对称齿轮本体温度最大值比对称齿轮低,因而双压力角非对称齿轮能有效提高轮齿齿面抗胶合承载能力,并分析了压力角与齿面温度峰值的关系。     

齿轮传动系统仿真

提出一种新的齿轮误差测量方法,即以实际齿面上的点相对于对应理论齿面上点的法向偏移量为齿轮误差. 该误差可以包含齿轮所有误差信息.考虑齿轮对啮合过程中的正常啮合、脱啮和齿背啮合及碰撞的情况建立齿轮传动系统振动数学模型.通过对该模型的分析,探讨了在考虑齿轮传动误差的情况下,作用在该系统的静力矩以及动力矩之间的关系对齿轮对啮合拍击的影响.     

汽车后桥锥齿轮测量及传动仿真

基于一种新的齿轮误差测量方法本文提出一种新的误差表示方式,即以实际齿面上的点相对于对应理论齿面上点的法向偏移量为齿轮误差。该误差可以包含齿轮所有误差信息。考虑齿轮副啮合过程中的正常啮合、脱啮和齿背啮合及碰撞的情况建立齿轮传动系统振动数学模型。通过对该模型的分析探讨了在考虑齿轮传动误差的情况下作用在该系统的静力矩以及动力矩之间的关系对齿轮副啮合拍击的影响。     

基于ANSYS的直齿圆锥齿轮的有限元分析

利用Solidworks2008齿轮插件的实体造型功能,建立1GBF-12A型秸秆条切条耕条播深施肥复合作业机传动箱一级直齿圆锥齿轮副三维模型。将齿轮模型导入ANSYS中,形成相应的三维有限元模型;对直齿锥齿轮中出现疲劳破坏几率最高的齿面进行有限元分析,计算了齿轮副在啮合时的齿面接触应力的情况,得出等效应力图与等效位移图,由此为直齿圆锥齿轮的精确设计提供了可靠的理论依据和可行的方法,提高了设计质量。     

真实齿面相交干涉误差来源及接触分析

考虑安装误差、支撑条件和齿轮承载变形等因素的影响,研究了基于有限元计算渐开线斜齿轮变速器箱体系统误差的新方法,利用齿轮空间啮合理论,得出各个齿轮副的系统误差及人为误差,给出齿轮综合误差的计算公式。搭建真实渐开线斜齿轮相交干涉齿轮副模型,对标准齿轮和相交干涉齿轮的齿廓应力变化、齿向接触区域分布进行对比分析研究。计算结果表明,考虑齿轮副安装误差时,点接触和线接触的接触应力均有上升,线接触状态只变化了10.8%,而点-线接触的接触应力变化了46.4%,说明斜齿轮点-线接触对齿轮综合误差敏感性大于线接触。      

回转耕耘机变速箱直齿圆锥齿轮的有限元分析

在Pro/E2.0中建立立式回转耕耘机变速箱圆锥齿轮的三维几何模型,通过无缝连接接口把Pro/E2.0中圆锥齿轮的三维几何模型导入ANASYS10.0中。对圆锥齿轮进行了有限元分析,得出了应力-应变云图。有限元法分析的结果验证了用SOLID92法划分网格可以更加清晰、准确地显示齿轮的形变,显示了圆锥齿轮的关键变形为径向变形。研究结果为回转耕耘机变速箱研究设计提供了理论依据。     

考虑摩擦时直齿齿轮应力有限元分析

在ANSYS环境下建立轮齿平面有限元模型,进行了应力分析计算。进而作疲劳分析,并与传统方法进行了比较,结果表明,齿间摩擦对齿根应力的影响不可忽略,而且由于剪应力和压应力的存在,造成轮齿根部两侧应力不同。     

螺旋锥齿轮硬齿面高速铣削与计算机切齿仿真

螺旋锥齿轮副的成形法大轮,利用合适的成形铣刀,在通用的立式加工中心上,可以实现热处理后硬齿面的高速铣削。利用局部综合法可进行整个齿轮副的加工参数设计,并由加工参数得到齿轮副的齿面方程。利用计算机技术可以对轮齿进行图形仿真,并可完成齿轮副的三维造型,为进一步利用有限元软件进行分析打下基础。在加工之前,便可对齿轮副的齿形进行检查,防止齿形发生异常;可以测量齿形数据,以确定高速铣削用成形铣刀的尺寸数据。