齿轮修形原理及应用

介绍了齿廓修形和齿向修形的基本原理,以某大型风力发电齿轮增速箱输出级宽斜齿轮副传动为例,对修形前后轮齿上载荷分布情况进行了对比分析。     

基于Romax的拖拉机变速器齿轮修形分析

以某拖拉机变速器为研究对象,基于Romax软件分析了齿轮啮合过程中轮齿单位长度最大载荷、传递误差和谐响应。分析结果表明:齿轮啮合过程中传递误差较大,存在较大的啮合冲击,需对齿轮进行修形以改善受力情况,降低噪声,延长齿轮使用寿命;齿向修形后,三个性能指标均有所改善,啮合冲击趋于缓和,振动噪声传递得到削弱,齿轮受力减小,延长了齿轮的使用寿命;但齿廓修形后,轮齿单位长度最大载荷却增加了,啮合冲击变大,齿轮承载能力降低。     

直廓环面蜗杆传动的修形

提出了新的啮合分析数学模型。对修形传动类型进行了分类，算例分析结果表明综合修形的Ⅱ形传动可得到较好的啮合质量，引入△b修形量可以扩大蜗轮齿面接触区。     

锥面二次包络环面蜗杆副的修形

建立了锥面二次包络环面蜗杆传动啮合分析的数学模型，引入了生产中便于实现的各种修形参数，总结出确定修形类型的规则，编制了啮合分析软件包，提出求解齿面实际接触区域的方法，并根据相位分析法研究了各种类型传动的齿面结构，分析了蝇杆边齿变尖和根切的影响因素。对标准传动进行了全面的啮合分析，首次对△b修形传动进行了研究，并对Ⅰ型和Ⅱ型修形传动进行了啮合分析。理论计算的齿面接触区域与实验获得的齿面接触印痕相符。     

环面蜗杆珩齿加工原理

本文提出了一种新的珩齿方法：环面蜗杆珩齿法，分析了用齿轮式的金刚石修整滚轮对蜗杆珩轮进行修形的机理，并用自制的金刚石修形轮在Y4732珩齿机上进行了修形及加工试验。     

加工弧齿锥齿轮的精确双重螺旋法（Ⅱ）：弧齿锥齿轮副大轮加工的？…

采用精确双重螺旋法加工弧齿锥齿轮大轮昨，使用双面刀盘，刀倾展成切齿法，加工时，机床和工件的相对运动可以看成是一对弧齿锥齿轮的啮合传动，其中一个齿轮是工件，另一个齿轮称为产形轮，它的轴线是机床的摇台轴线，齿面是刀盘的刃锥面，根据齿轮啮合原理，确定出产形轮的螺旋角，节锥距等几何尺寸，推导出加工大轮时机床调整参数的计算公式。     

加工弧齿锥齿轮的精确双重螺旋法（Ⅱ）─—弧齿锥齿轮副大轮加工的机床调整

采用精确双重螺旋法加工弧齿锥齿轮大轮时，使用双面刀盘、刀倾展成切齿法．加工时，机床和工件的相对运动可以看成是一对弧齿锥齿轮的啮合传动，其中一个齿轮是工件，另一个齿轮称为产形轮，它的轴线是机床的摇台轴线，齿面是刀盘的刃锥面．根据齿轮啮合原理，确定出产形轮的螺旋角，节锥距等几何尺寸，推导出加工大轮时机床调整参数的计算公式．     

农用车辆减速器斜齿轮副热分析及实验研究

农用车辆减速器齿轮通常制成斜齿轮,其特征主要为齿轮传动噪音低,啮合平稳,齿与齿之间的啮合重合度高,承载能力强。对齿轮副的分析是检验减速器工作性能好坏的关键,其中热分析是保证齿轮工作稳定性的重要方法。齿轮副工作过程中交变载荷、工作温度等因素都随时间的变化而变化,其稳态热分析不能验证实际的工作状态。针对该问题,运用有限元法,对农用车辆减速器中的斜齿轮副在不同载荷工况条件下进行瞬态热分析,找到齿轮副最容易产生胶合的位置,保证齿轮副在高温下正常的工作性能。     

小柱面包络环面蜗杆齿面修形方法研究

分析并比较了用抛物线修形,变参数修形及三次我条曲线拟合美国样机实测数据修形前后蜗杆传动接触区和啮合性能的变化,从而证明抛物线修形比其它修形方法效果更好,为指导生产提供理论依据。     

基于弹流润滑理论联合收割机齿轮副润滑特性研究

针对联合收割机齿轮副高速重载状态下润滑条件破坏失效问题,通过使用弹流润滑理论,结合实际齿轮啮合条件建立齿轮副模型,研究齿轮副中润滑油膜特性变化规律。分析结果表明:在相平面图中速度最大值和最小值处,系统的加速度发生了变化;由于润滑弹流之间存在相互作用,在稳态条件下总载荷近似均匀分担于所有的接触表面上,但在接触力峰值的部分(齿轮啮合和退出状态)不同接触面的接触力存在不同。     

单自由度齿轮系统的周期运动和混沌运动

建立了综合考虑齿侧间隙、时变啮合刚度、综合啮合误差等因素下的定轴直齿圆柱轮副的单自由度非线性动力学模型,利用变步长Runge-Kutta法对单自由度运动微分方程进行数值求解.结合系统的分岔图、相图和Poincaré映射图,对系统随频率变化时的动力学特性进行分析.结果表明:齿轮啮合频率的变化导致系统发生连续倍周期分岔,从而产生混沌运动.另外,由于齿轮间隙非线性的影响,系统还存在擦切分岔等非光滑分岔现象.     

基于Matlab的斜齿锥齿轮副齿面接触的计算机模拟

为进行斜齿锥齿轮副的齿面接触分析,并直观显示齿面接触区,利用圆向量函数和球向量函数的矢量回转和坐标变换方法,建立了斜齿锥齿轮齿面接触分析的数学模型;利用Matlab编制软件绘制斜齿锥齿轮副齿面接触的空间图形。对一斜齿锥齿轮副进行齿面接触分析和接触区图形显示,其轮1和轮2为左、右旋斜齿锥齿轮,齿数分别为16和32,法向模数5 mm,法向压力角20°,轴交角90°,法向齿顶高系数为1,法向顶隙系数为0.2,螺旋角10°,齿宽40 mm。结果表明:斜齿锥齿轮副齿面的瞬时接触线是相互平行的直线,传动比恒为2,为两轮齿数的反比。本软件可用于数控机床进行齿轮加工,也可用于齿面接触的计算机辅助分析。     

一种二维数字化齿面加工方法研究

利用数字化共轭曲面原理和齿轮啮合原理对数字化齿面加工方法进行研究.研究聚焦于离散表达的数字化齿面与解析表达的刀具面在加工过程中的几何关系与相对运动.求得刀具截形上与数字化齿面每个离散点对应的共轭点及它们相互接触时的对应共轭运动,将所求离散展成运动参数自动排序,插值形成连续共轭运动,实现对数字化齿面的连续加工.二维非标准数字化修形齿面的插削展成加工仿真计算实例,验证了该方法的正确性.     

基于齿轮误差与柔度的弯曲强度计算力点研究

考虑系统误差和轮齿综合柔度,对齿轮弯曲强度的计算力点进行研究.结合齿轮传动的动力和误差传递均沿工作齿面啮合线的特性,在该方向上建立含主要系统误差项和轮齿复合变形的齿轮误差-变形计算模型.根据基节偏差与齿形误差的随机分布规律,按最大误差法合成啮合齿对有效误差;根据力、变形与刚度的关系,将轮齿刚度分解为挠曲和接触刚度两部分,进而得到啮合齿对的综合柔度.最后基于上述计算模型,推导出齿轮弯曲强度计算力点的位置判别式.分析表明:计算力点位置选取与齿轮加工精度紧密相关,选法不同齿根峰值应力计算值相差很大;研究结果为弯曲强度计算力点的准确选取提供了比较科学的依据.     

高速滚珠丝杠副动态特性分析

以赫兹接触理论和沟道控制理论为基础,同时考虑自身离心力以及陀螺力矩作用的影响,建立轴向载荷作用下的高速滚珠丝杠副动力学模型.采用数值分析方法计算不同运行工况对滚珠丝杠副力学特性的影响,得到了接触角、弹性变形等的变化规律.分析结果表明,转速和轴向载荷等工况对高速时滚珠丝杠副的动态特性影响较大,高速时滚珠丝杆副的动态特性较低速情况有着显著的变化.     

安装误差对斜航式法向圆弧锥齿轮传动影响的仿真分析

利用最小有向距离原理,提出了斜航式法向圆弧锥齿轮传动的误差分析仿真算法.根据此方法,分析了在齿轮安装误差的情况下,齿轮副传动误差和接触区域的变化情况,并绘制了传动误差曲线和齿面接触区域.     

东方红—75拖拉机齿轮打齿的判断与排除

东方红— 75拖拉机的正时齿轮室齿轮有时会出现打齿故障,同时还会造成凸轮轴和气门挺杆弯曲变形,使气门摇臂及摇臂轴断裂损坏,严重时导致烧瓦抱轴事故。这种现象多发生在车龄长,经常使用液压机构的旧车。 　　一、打齿故障的判断 　　1打齿现象 定时齿轮打齿后常出现配气定时混乱、燃油、空气供应规律失常,机油泵工作不稳定。气门室发出异常响声,发动机功率下降,甚至自动熄火,排气管冒黑烟,严重时夹杂白烟,机油压力忽高忽低,造成烧瓦抱轴。 　　2打齿的判断方法 将发动机熄火,若进排气门间隙基本在标准范围内,说明不是由凸轮轴齿轮打齿造成的故障;如果进排气门间隙变化很大,说明气门挺杆已弯曲变形,或摇臂变形、折断,可以断定齿轮有打齿发生。也可以拆下气门挺杆和摇臂,观察是否变形。同时观察机油压力有无明显波动,可判定机油泵齿轮或中间轮是否打齿。 　　二、造成打齿故障的原因 　　1凸轮轴颈向间隙过大 当凸轮轴的轴颈与衬套间隙严重磨损超过 0 50毫米,特别是前端轴承间隙变大后,齿轮工作中便向驱动方向相反一侧偏移,破坏了原来正确的啮合位置,使齿面磨损加剧,齿尖受力加大而打齿。 　　2轴间窜动量过大 凸轮轴齿轮为平稳传动而采用斜齿轮,在传动中...     

杨树苗移栽机齿轮齿条式扶苗机构设计与研究

  目的  我国树苗栽植机械化水平相对较低，扶苗机构为树苗移栽机植苗系统中的关键机构之一。研发针对我国杨树苗移栽机的齿轮齿条式扶苗机构，可以保证树苗移栽设备的栽植效果。  方法  首先针对长杆式树苗移栽作业，分析速生杨树苗的物理特性，得到树苗的长度、地径变化范围数据，提出一种齿轮齿条式扶苗机构的设计方案，分析齿轮齿条式扶苗机构栽植性能与运动参数的关系，计算其扶苗支撑架的初始位置以及确定扶苗工作行程，利用接触碰撞算法计算齿轮齿条啮合的约束条件和运动参数。使用ADAMS仿真软件建立扶苗机构多刚度接触动力学模型并进行仿真，探究齿轮齿条模数对扶苗效果的影响，通过扶苗支撑架质心的位移和速度变化曲线分析扶苗运动的准确性，通过传动齿轮转速变化和齿轮齿条啮合力变化验证扶苗机构结构的传动性能。  结果  齿轮齿条模数为9，扶苗效果最佳，此时扶苗支撑架质心在前进方向上的速度波动较小，并且位移变化稳定，位移和时间量近似于线性关系，扶苗过程接近匀速运动，速度为122 mm/s左右；扶苗运动单次工作行程达到599.9 mm，满足了实际需要大于568.4 mm的设计要求；扶苗机构各级齿轮动力传递稳定，齿面最大接触力为512.6 N，远小于材料强度，没有发生跳跃情况和阻滞情况。  结论  齿轮齿条式扶苗机构可以满足杨树苗栽植的扶苗运动要求，实现零速移栽，保证了树苗栽植直立度，并且有效改善了以往树苗栽植过程中的扶苗方式，具有良好的运动稳定性，安全高效。本研究对造林机械设备具有一定的指导作用。      

修形ZI蜗轮滚刀制造工艺的研究（节选）

本文对滚刀齿形铲磨的啮合原理进行了深入的研究,论证了滚刀齿形的不可径向铲磨性。根据反共轭原理,提出了分段折线逼近砂轮廓形的数值计算方法,能够正确的解决修形ZI蜗轮滚刀铲磨砂轮轴向廓形设计问题,而且在微形机上就能实现。本文还从理论上分析了滚刀设计参数和铲磨工艺参数对滚刀齿形重磨精度的影响,提出了变砂轮中心高铲磨新工艺,为增加滚刀齿形合格长度开辟了新途径,最后提出了检查滚刀重磨截面齿形误差的方法,试制出了较为满意的修形ZI蜗轮滚刀。     

农用拖拉机渐开线直齿圆柱齿轮工程仿生研究

在Pro/e中建立农用拖拉机渐开线直齿圆柱齿轮的轮齿模型,以工程仿生学和有限元理论为基础,运用MSC.Nastran对普通齿轮和仿生表面形态齿轮进行了瞬态频率响应分析。有限元模拟结果表明:在相同的内部激励作用下,普通齿轮和仿生表面形态齿轮的响应情况不同,仿生表面形态齿轮的形变量更小,从而有效地改善了齿轮的动力学特性,提高了齿轮的可靠性。