基于遗传算法的高齿弧齿锥齿轮优化设计

提出一种基于遗传算法的高齿弧齿锥齿轮的优化设计方法 ,该方法应用于实例计算 ,取得了比较好的效果 ,达到了大重合度的设计目标。     

如何提高弧齿锥齿轮的制造制度

精度是弧齿锥齿轮的主要考核指标之一。为了保证齿轮的精度 ,常规的工艺措施是 :选用高精度的铣齿机 ;配备高精度的工装夹具 ;控制热处理变形 ,以减少热处理变形对齿轮精度的影响。现在 ,许多农用运输车都采用 BJ1 30的零部件 ,其弧齿锥齿轮图纸精度要求为 :尺寸较大的弧齿锥齿轮 (以下简称大轮 )径向跳动为 0 .1 1 mm,尺寸较小的弧齿锥齿轮 (以下简称小轮 )径向跳动为 0 .0 6 5 mm。我们采用Y2 2 5 0机床来加工这两种齿轮 ,根据我们的实际加工条件 ,为提高齿轮精度在以下几方面采取了一些措施 ,供大家参考。1　机床精度经过反复的探索 ,…     

弧齿锥齿轮切齿机床参数的调整计算

针对弧齿锥齿轮传动的综合问题,阐述了弧齿锥齿轮切齿参数在刀具成形半径受限、展成链传动比受限、刀具成形半径和展成链传动比同时受限三种条件下机床调整的计算方法,从而为满足弧齿锥齿轮传动啮合质量,即局部接触斑点尺寸范围、旋转传动相对均匀性,提供了切实可行的思路,并用典型计算实例,演示了弧齿锥齿轮磨齿机床参数调整的步骤、方法。     

弧齿锥齿轮齿面闪温分布特性分析

在Blok闪温公式的基础上,计算混合弹流润滑下的齿面平均摩擦因数,修正了公式中的齿面平均摩擦因数,提高了计算精度。同时,通过计算弧齿锥齿轮沿齿面啮合点的切向速度、赫兹接触带半宽和载荷分配系数,提出了混合弹流润滑下弧齿锥齿轮沿接触轨迹和全齿面的闪温公式。经算例分析表明,非正交弧齿锥齿轮副沿接触轨迹闪温的最大值位于啮出轨迹中部,全齿面闪温的最大值在大轮节锥与齿根之间的齿面中部,这些部位最容易发生胶合。     

混合弹流润滑下弧齿锥齿轮传动啮合效率计算方法

齿轮的实际润滑状态为兼具完全弹流润滑和边界润滑的混合弹流润滑.通过推导混合弹流润滑下齿轮的平均滑动摩擦因数,结合弧齿锥齿轮的几何接触特性与承载接触特性,计算其瞬时接触椭圆长轴上各点的滑动摩擦功率损失,拟合了啮合周期内的滑动摩擦功率损失函数,经过积分运算得到了混合弹流润滑下弧齿锥齿轮传动的啮合效率.通过与格利森公司计算锥齿轮传动啮合效率的方法对比分析,表明该方法计算正确且精度高.     

基于改进ResNet-18模型的弧齿锥齿轮安装位置偏差分类识别方法研究

针对现有的弧齿锥齿轮安装位置偏差分类识别效率低的问题,使用改进的ResNet-18神经网络构建轻量级弧齿锥齿轮安装位置偏差分类识别模型,改进的网络修改了ResNet-18网络第一卷积层,并引入了通道与空间注意力机制。实验结果表明,改进ResNet-18较原网络对于齿面接触印痕图像的分类准确率提高了3.23%,损失值降低了0.04。该方法为齿轮安装偏差识别提供了新路径,对弧齿锥齿轮总成的安装调整作业提供了一定的指导。     

弧齿锥齿轮参数化设计

圆弧锥齿轮是基于Bertrand共轭原理发展起来的一种新型齿轮。建立了弧齿锥齿轮的模型;进行了有限元模拟仿真分析,通过计算机仿真提取前5阶的固有频率及振型,为改善齿轮零件的频率响应特性、工作中的可靠性提供了依据。     

基于局部综合的非零变位弧齿锥齿轮切齿仿真

常规非零变位弧齿锥齿轮的设计与加工,不能预控轮齿的接触区,不能预知齿形的变化。运用非零变位技术进行齿坯设计,利用局部综合法进行齿轮副的加工参数设计,并进行齿轮副的三维造型仿真。研究表明,设计者可利用局部综合法与TCA技术进行加工参数设计,使得齿面接触区能够预控;可根据加工参数建立齿面方程,完成对轮齿的三维造型,预知齿形的变化情况。     

弧齿锥齿轮的TCA分析及切齿试验

对于弧齿锥齿轮的加工 ,与传统的固定安装法相比 ,利用TCA技术 ,在切齿之前可以模拟接触区在齿面上的形状和位置 ,从而达到预控接触区的目的。切齿试验结果表明 ,使用TCA可以有效地控制接触区、切齿效率和质量得到大幅度的提高     

螺旋锥齿轮齿面误差修

研究了基于数控加工螺旋锥齿轮齿面误差修正技术.提出了一种由摇台型机床调整参数向Free-Form机床转换的方法,建立了基于数控加工齿面误差模型;在此基础上,以齿面误差平方和最小为目标函数,优化摇台型机床调整参数,再将其转换为数控加工形式,从而实现数控齿面修正.最后通过算例表明,经过改变加权系数和优化可以达到齿面误差较高精度修正要求.     

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。     

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。     

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.     

遗传算法在非零变位弧齿锥齿轮强度优化计算中的应用

根据弧齿锥齿轮的非零变位原理,以齿轮的弯曲强度几何系数J最大为目标函数,以齿形不发生异常为约束条件,利用遗传算法对变位系数进行优化。由于优化后齿轮齿形的变化,在同样的载荷条件下轮齿所受的工作弯曲应力减小,可提高齿轮的弯曲强度。     

基于解析计算的螺旋锥齿轮切削仿真算法

为检验螺旋锥齿轮数控机床的加工运动过程,提出一种基于解析计算的切削仿真算法。将刀盘切削轮坯形成齿面的过程离散成一系列刀片圆锥体切削轮坯层圆的切削运动,通过解析计算求解圆锥体和层圆的交点来获得分布均匀的齿面数据点,实现螺旋锥齿轮多次切削可视化仿真,并量化切削所用刀片数,生成具有真实齿面的螺旋锥齿轮数字化模型。仿真生成的齿面点与CAD软件求解的仿真齿面点一致,验证了算法的有效性。     

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。     

基于局部综合法的非零正传动弧齿锥齿轮副设计

利用局部综合法对非零正传动弧齿锥齿轮副进行大重合度加工参数设计,克服了非零正传动由于啮合角增大而使得重合度降低的不足。通过实例与常规设计的结果进行仿真与应力分析对比,结果表明,在同样的载荷条件下,新设计比常规设计的小轮最大齿根拉伸应力减小27.6%,最大齿根压缩应力减小23.5%,最大齿面接触应力减小6.5%,同时大轮的齿根应力也有所降低,使得齿轮副具有更高的寿命和可靠性。