基于MATLAB的非圆齿轮副齿廓算法研究

根据展成法加工齿轮的原理和变位思路设计非圆齿轮齿廓.阐述了精确计算一对外凸节曲线非圆齿轮副齿廓数据的数值算法,并提出依据主动轮节曲线自动优化非圆齿轮副中心距和计算从动轮节曲线的方法.主从动非圆齿轮齿廓的啮合曲线部分分别由同一齿条刀具不同侧包络而成,确保啮合时无间隙.通过齿条刀具沿两齿轮旋转中心连线偏离节曲线改变变位量,消除根切,实现非零变位.采用该方法设计加工出的非圆齿轮已应用于实际样机中,确保该方法的可行性.     

非圆齿轮的成形砂轮展成磨削原理

提出了用成形砂轮展成磨削法磨削非圆齿轮的方法,并给出了利用该原理进行数控加工数据计算的方法。把成形砂轮看作插齿刀的一个刀齿,就可以利用非圆齿轮插齿加工过程中齿廓成形原理,推导出非圆齿轮齿廓的成形砂轮展成磨削方法,同时讨论了按这一原理磨齿时需要的运动及数控机床结构。这种磨削原理不仅可以应用于节曲线外凸的非圆齿轮,而且可以应用于磨削带内凹节曲线的外非圆齿轮及内非圆齿轮。解决了非圆齿轮硬齿面无法精加工的难题,使非圆齿轮应用于精度要求高的场合成为可能。     

基于变传动比函数的非圆齿轮建模

根据给定的变传动比函数,推导非圆齿轮节曲线方程,由共轭齿条加工原理,通过非圆齿轮的节曲线方程直接确定其齿廓方程。利用MATLAB对节曲线进行校验、修正,并绘制出非圆齿轮齿廓二维图,建立.IBL文件保留齿廓坐标数据。将获得的.IBL文件导入Pro/E建模得到非圆齿轮的三维模型,提高了设计效率及质量。     

非圆齿轮插齿加工中的切入顶切干涉分析

引言在渐开线圆柱齿轮插齿加工过程中 ,插齿刀切入进刀时 ,时常出现刀具齿顶将齿轮齿顶角切去而发生切入顶切干涉现象。这种现象对于渐开线圆柱齿轮一般都发生在内齿轮的加工过程中 ,对其已进行较为深入的研究 ,得出了不产生切入顶切干涉的相应条件。以前非圆齿轮副传动技术因其节曲线的设计计算复杂及加工制造困难 (尤其是非圆内齿轮 ) ,一直没有得到广泛的研究与应用。但近年来 ,随着计算机与数控加工技术的发展 ,有关非圆齿轮副的节曲线设计计算与加工制造的难题变得容易了 ,又将研究的热点转向了非圆齿轮副 ,并很快取得了一些应用成果。…     

双圆弧谐波传动啮合理论研究与仿真

探索采用双圆弧齿轮基本齿廓,从理论上分析作为谐波传动啮合齿形的可行性,应用包络理论推导出刚轮与柔轮的共轭齿廓方程。同时通过实际算例,运用最小二乘法拟合柔轮和刚轮齿廓的离散点,证明了柔轮和刚轮齿廓均为双圆弧齿形,经理论计算和分析,拟合齿廓与理论齿廓间误差很小,工程上视两者齿廓共轭。     

高齿准双曲面齿轮的设计方法与试验研究

通过增加工作齿高和对根切条件的深入研究，提出了高齿准双曲面齿轮的优化设计方法。这种方法可以有效地增大端面重合度，并保证所设计的齿轮不根切、齿顶不变尖，可在现有机床上使用标准系列刀具加工。台架试验表明，这种高齿准双曲面齿轮的噪声和振动量比普通准双曲面齿轮明显降低。     

渐开线少齿差内啮合齿轮副几何设计研究

在不同内啮合副几何计算基础上,分析了不同加工方法(包括滚齿、插齿和线切割等)、顶隙时少齿差内啮合齿轮副几何计算方法和适用性。研究了不同齿顶圆直径对少齿差内啮合齿轮副变位系数、啮合角、重合度和齿廓干涉等参数的影响。在满足重合度和齿廓干涉限制条件下,使用牛顿迭代法和不同齿顶圆公式,获得少齿差内啮合齿轮副最小啮合角的变位系数和啮合角。计算表明：在满足重合度和齿廓干涉限制条件下取得最小啮合角时,无论采用滚齿还是插齿加工,顶隙混合制时少齿差内啮合齿轮副的啮合角和变位系数均较小。     

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。     

直线-共轭内啮合齿轮泵的设计方法

以直线-共轭内啮合齿轮副为研究对象,对直线-共轭内啮合齿轮副的啮合特性进行了系统研究,得到了直线-共轭内啮合齿轮泵转子的较完整的设计方法.介绍了这种泵的工作原理,并综合齿轮及齿轮泵的设计计算方法,分析了直线-共轭内啮合齿形的基本参数和计算公式,给出了基本参数的选取和计算方法,推导了流量计算方程;利用平面啮合定理(Willis定理)和齿廓设计基本方法,分别得到了内、外齿轮的齿廓曲线方程.通过实例,求得其基本参数及齿廓曲线方程,并绘制出直线-共轭齿轮泵转子的图形,验证了基本参数和计算公式的合理性及齿廓曲线方程的正确性.     

基于Pro/E和ANSYS的旋耕机圆锥齿轮有限元分析

利用Pro/ENGINEER WildFire3.0强大的三维实体造型功能,对LY型旋耕机传动箱主动轴上的锥齿轮建立复杂的直齿圆锥齿轮齿廓三维模型。同机配置ANSYS—Pro/E接口,将齿轮模型导入ANSYS中,形成相应的三维有限元模型;对齿根应力进行有限元分析,得出了齿根弯曲应力等值分布图和齿轮应变图,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,提高了设计质量和效率。     

基于摩擦的斜齿轮齿面接触疲劳强度计算

针对工程上在进行齿轮强度计算时不计齿间摩擦力的问题,通过系统地分析、研究,在建立齿面受力数学模型的基础上,推导出包含齿间摩擦力在内的斜齿轮轮齿表面接触疲劳应力计算公式。研究结果表明,齿间摩擦力对斜齿轮轮齿表面接触疲劳强度的影响的确不容忽视。     

齿轮传动润滑油粘度选择的可靠性计算

以齿轮传动不发生胶合、磨损等齿面失效为前提,根据弹性流体动压润滑理论的最小油膜厚度与齿面粗糙度的关系,用可靠性方法确定齿轮润滑油的粘度,给出计算公式并进行了实例计算。克服了传统的经验法选择齿轮润滑油粘度的局限性,将齿轮润滑油粘度的选择提到理论高度并可直接算出具体数值。     

齿间摩擦对斜齿轮齿根弯曲应力的影响

针对传统的齿轮强度理论不计齿间摩擦的观点,通过对渐开线斜齿减速齿轮机构中主动齿轮受力情况进行全面分析、研究,推导出齿间摩擦作用下主动齿轮齿根弯曲疲劳应力计算公式。研究表明,齿间摩擦对斜齿轮齿根弯曲疲劳强度的影响不容忽视。     

应用齿面微观修形改善轮齿接触的研究

针对齿轮、轴、轴承和支撑受载变形后导致轮齿啮合发生错位问题,借助齿轮载荷分配程序,对齿轮啮合接触行为进行分析,并对接触斑点和接触载荷进行了预测和计算,最后应用齿面微观修形方法改善轮齿接触状况。通过对比修形前后接触斑点表明,经过合理的齿面微观修形,轮齿啮合接触位置和接触载荷都得到了很好地改善。     

直廓内齿与渐开线齿轮啮合传动计算与噪声试验

提出用直线齿廓替代内齿轮的渐开线齿廓,使渗碳淬火后的内齿轮易于成形磨齿.利用齿面接触分析(TCA)和承载接触分析(LTCA)技术,研究分析直廓内齿轮与渐开线齿轮啮合的受力状态、齿间载荷分配、传动误差.通过台架试验,采集渐开线内齿轮行星减速器和直廓内齿轮行星减速器在不同转速和载荷下的噪声,进行对比分析,研究直廓内齿轮传动的动态性能.直廓内齿轮传动有"修缘"的特点,承载下的传动误差波动比空载小得多.     

常见的凸封闭节曲线非圆齿轮副设计

根据非圆齿轮的啮合原理,针对椭圆、偏心圆和巴斯噶蜗线等几种常见的凸封闭节曲线及其共轭的非圆齿轮,推导了节曲线的计算公式,并可利用计算机进行精确求解和某些特性参数的修正计算。对三类齿轮副的传动性能和设计制造方面的优缺点进行了对比分析,为其后续设计和制造提供依据。     

高阶椭圆锥齿轮泵的流量特性

针对齿轮泵的变量功能及非圆锥齿轮的应用,提出了一种新型相交轴变量齿轮泵——高阶椭圆锥齿轮泵.该齿轮泵是以高阶椭圆锥齿轮为工作转子的非圆锥齿轮泵.根据齿轮的空间啮合原理,给出了其工作转子高阶椭圆锥齿轮副的齿形生成方法.基于该种齿轮特殊的运动学特性,分析了高阶椭圆锥齿轮泵的传动特性,并对其工作结构进行了设计.依据球面微分理论,推导出了高阶椭圆锥齿轮泵的平均理论流量公式、瞬时流量公式以及流量脉动公式,同时分析了高阶椭圆锥齿轮的偏心率、阶数等参数对其流量特性的影响.在同等参数模型及工况条件下,将对高阶椭圆锥齿轮泵的平均理论流量、瞬时流量及其变量范围与圆柱齿轮泵和非圆柱齿轮泵的流量特性进行了对比分析,获得了该锥齿轮泵在同等条件下排量最大、变量范围最大的特点.     

齿轮传动系统轮齿啮合过程动载荷谱研究

建立了齿轮系统轮齿啮合过程动力学分析模型,推导了综合考虑时变啮合刚度、齿面磨损、齿形误差和安装误差的齿轮动态微分方程,提出了齿轮传动系统动载荷谱的分析方法,研究了齿轮系统载荷谱的时域特性、频域特性和时频特性,并将数值仿真结果与实验结果进行比较,结果表明:该数值仿真模型和实验结果相吻合。     

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。