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。…     

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.     

非圆斜齿轮滚切策略与实用模型性能分析

为实现非圆斜齿轮滚切加工,基于5轴联动滚切策略,应用运动学原理推导齿坯附加转动和滚刀附加转动2种方案的基本数学模型;采用工件等弧长、工件等转角和工件等极角3种方法简化该模型,构成6种滚切实现方案及实用模型;采用Matlab软件对6种模型进行五联动轴的(角)速度、(角)加速度动态性能分析,得出加工精度及效率高、动态品质综合性能较好的等弧长齿坯附加转动和等弧长滚刀附加转动2种最佳模型.经滚切试验验证了模型的正确性,齿面测试分析与仿真结论一致.     

零压力角齿轮传动式齿轮范成仪的设计研究

以机械原理课程中渐开线齿轮的范成实验的设备为对象。提出一种可以绘出不同种齿数的齿轮齿形的实验教学用设备——可调参数齿轮范成仪。通过更换传动齿轮与传动齿条间的传动小齿轮来改变传动比,可以画出不同种齿数的齿轮齿廓;通过改变描绘齿条,画出不同模数的齿轮齿廓。     

非圆齿轮行星轮系分插机构运动分析

为提高插秧机作业效率和质量,对非圆齿轮行星轮系分插机构的运动特性进行了研究。建立了机构运动数学模型,对该机构进行了位移和速度分析,求出了机构参数对分插机构秧爪的绝对运动轨迹和速度的影响规律,为采用非圆齿轮行星轮系分插机构的高速插秧机的设计提供了理论依据。     

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.     

渐开线圆柱齿轮剃齿过程中的根切控制

针对目前对齿轮根切的定义过于笼统的问题，从根切对齿轮轮齿强度、刚度以及对齿形精度的影响角度出发，将根切分为“有害根切”和“无害根切”。根据渐开线齿形形成原理、剃前滚齿和剃齿的齿形特点理论，分析剃前滚齿根切的产生原因，并提出运用合理控制剃齿余量来控制实际生产中剃齿的“有害根切”。相应的加工测量实验表明，所得实验结果与理论分析结果吻合较好。     

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。     

齿轮结合面切向接触刚度分形计算模型研究

在机械结合面切向接触刚度分形模型的基础上,结合两圆柱体接触强度分形模型,建立了齿轮结合面的切向接触刚度分形计算模型。该模型综合考虑齿轮接触面的微观特性和宏观特性,其计算结果与测量仪器的分辨率无关,具有尺度独立性。仿真结果显示：齿轮结合面的切向接触刚度与分形维数、材料的特性参数、齿轮的齿数成正比,与粗糙度幅值成反比。     

牧草根土复合体锯切力学模型和试验研究

通过分析切根刀工作时的受力状况,建立根土复合体锯切力学模型。在万能试验机上,用自制的锯式切根刀对白羊草构成的根土复合体进行锯切力学性能试验。分析结果表明:经回归拟合获得单位刀宽工作阻力的响应面数学模型,并与锯切力学模型进行比较,得到一常数,使得工作阻力可通过力学模型乘以该常数来计算;贯入深度与贯入阻力之间呈正比关系;切根刀在往复运动情况下,切根作业时上行和下行工作阻力存在差别,下行时的工作阻力大于上行工作阻力。     

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。     

分叉管流动的数值模拟

采用非结构、非均匀的网格和有限元方法,通过求解Navier-Stokes方程,对90°分叉管的流动进行了并行数值模拟的研究。计算网格为500000个有限单元,计算Reynolds数为1500。计算结果给出了90°分叉管详细的流动结构。     

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。     

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。     

宽斜齿轮修形有限元分

应用有限元法考察了修形斜齿轮的轮齿接触和载荷分布.根据变形协调条件和力平衡关系建立了轮齿面接触分析有限元模型.宽斜齿轮副由一个渐开线齿轮和一个双鼓形齿轮组成,建立了齿轮传动装置整体有限元模型,开发了有限元网格划分程序.应用ANSYS软件考察了修形参数对轮齿上载荷分布和接触应力的影响.     

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.     

变扭矩齿轮系齿面拓扑优化与实验

为了有效降低某齿轮传动系统在不同扭矩工况下的传动误差,控制齿轮振动噪声。利用齿轮拓扑修形计算公式和Romax齿轮仿真两种方法进行齿面拓扑优化,其中Romax仿真优化提供了一种全新、快速的优化计算思路。使用两种方法综合确定拓扑修形的修形量后,对未加工齿轮和拓扑修形齿轮进行了振动试验。频谱对比结果显示,拓扑修形有效降低了振动和噪声,改善了各项传动性能,证实Romax优化结果的正确性及齿面拓扑修形对降低噪音的可行性。为后续变扭矩齿轮系齿面拓扑优化提供了参考。     

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。     

基于遗传算法的摆线齿轮泵齿廓参数优化

在摆线齿轮泵中,其磨损率尤为显著。本文通过摆线齿轮泵的转子结构原理来推导出在无流体动力效应情况下的赫兹接触应力公式,并且通过有限元对其进行赫兹接触应力分析以验证公式的有效性;文中通过转子接触点的滑动速率与赫兹接触应力推算出齿轮泵的磨损率比例因子;再基于遗传算法来优化齿轮泵的磨损率,使磨损率比例因子达到最小值,迭代之后的齿廓参数便是最优解。