某差速器齿轮的参数化设计及有限元分析

利用大型三维设计软件UG进行二次开发,建立了差速器的参数化造型系统,该系统能够根据输入的参数精确而快速地生成差速器齿轮的三维模型,大大提高了设计质量和设计效率.同时,将建立的差速器齿轮三维模型无缝连接到有限元软件中,对差速器齿轮进行静强度分析以及动态接触分析.分析结果表明所设计的行星齿轮和半轴齿轮最大弯曲应力在齿根部位且小于许用应力值,齿面接触应力远远小于材料许用接触应力,因此齿轮不会出现接触疲劳破坏.     

基于CATIA的轿车差速器直齿圆锥齿轮的参数化设计

介绍直齿圆锥齿轮在CATIA中参数化建模的原理、过程、方法和人机界面,探讨基于手工创建参数化圆锥齿轮模板、利用关键参数变量驱动模型自动更新的相关问题,实现轿车差速器直齿圆锥齿轮的参数化设计.参数化设计的锥齿轮对,按轿车差速器工作原理在CATIA中装配后,啮合良好,无干涉,验证了模型建立的正确性.     

基于有限元的差速器齿轮动态啮合特性分析

针对汽车行驶过程中差速器的2种典型工况,计算某轿车差速器行星齿轮和半轴齿轮的转速和转矩分配.基于有限元动态仿真方法,建立差速器齿轮接触有限元模型,进行动态啮合仿真,研究了齿轮啮合时的应力分布情况.分析了齿轮接触面间的摩擦系数对应力分布的影响,发现随着摩擦系数的增大,齿轮接触应力有所上升.基于名义应力法,以动态啮合时的最大接触应力作为载荷输入,计算齿轮的接触和弯曲疲劳寿命,齿轮的疲劳危险位置发生在齿轮齿面接触区域和齿轮齿根,齿轮寿命符合设计要求.结果表明所开发的结合齿轮动态仿真与疲劳寿命分析方法可以有效地预测差速器齿轮寿命.     

普通锥齿轮差速器行星齿轮的力学分析

本文对锥齿轮差速器的动力学进行了详细分析。扩展了对称式锥齿轮差速器内摩擦的内容,并建立了各部分摩擦力矩的计算模型:对此内摩擦状态下差速器齿轮的力矩分配情况进行了研究,并根据差速器齿轮的力矩分配情况分析了差速器内摩擦对差速器锁紧系数的影响。这种内摩擦计算模型和力矩分配情况,更接近差速器的真实工作状态,对提高差速器性能有着重要的意义。     

面齿轮车桥总成构型设计与动力学分析

由于面齿轮具有结构简单、噪声低、对安装误差不敏感以及较好的互换性等特点,文中提出了一种新型面齿轮车桥设计方案.对面齿轮车桥总成结构原理和工作特性进行了理论研究.基于面齿轮成形原理和结构工况环境,设计并建立了面齿轮车桥三维实体模型和虚拟样机模型,利用ADAMS/View2013多体动力学分析软件,分别在直线和转弯工况下对面齿轮差速器进行了运动学和动力学仿真,获得了不同工况下面齿轮差速器转速,转矩变化趋势.开展了面齿轮的加工试验,搭建了面齿轮车桥测试实验台,完成了车桥差速性能试验,试验结果与仿真结果吻合度高,验证了面齿轮车桥设计方案的可行性.      

高性能变传动比差速器的研究

本文研制的一种新型变传动比差速器既保持了普通变传动比差速器的优点,又显著地提高了其性能,特别是锁紧系数大大增加了.本文分析了这种差速器齿轮合理的传动比及齿面的特点与形成原理,以及它们对差速器性能的影响.在此基础上提出了切实可行的设计和加工方法.实际切齿和试验的结果表明,差速器性能达到了预期的要求.     

基于高承载能力的斜齿轮关键技术分析

齿形参数是影响齿轮承载能力的重要因素,针对车用变速器中的斜齿轮,考虑其特有参数——螺旋角并结合齿顶高系数,分析此类齿形参数对齿轮承载能力的影响具有十分重要的意义。以齿轮的弯曲和接触承载能力为研究目标,考虑不同的螺旋角及齿高系数,建立相应的参数模型,通过传统理论方法探究斜齿轮齿形参数对其承载能力的影响,并通过有限元分析对理论结果进行验证。研究表明:螺旋角与齿顶高系数的增大都会使齿轮接触强度提高,但是对于齿根弯曲强度来说,大齿顶高对它是不利的。     

非对称齿廓渐开线斜齿圆柱齿轮的齿形设计及啮合分析

为了提高齿轮的传动性能和承载能力,提出一种新型的非对称渐开线斜齿圆柱齿轮.设计了用于加工非对称渐开线斜齿轮的齿条型刀具,分析了齿条型刀具与齿轮之间的参数关系.建立了非对称斜齿轮端面、法面、轴面的齿廓方程以及沿齿轮轴向的螺旋曲面方程,研究了非对称斜齿轮对的啮合关系,并推导了进行内、外啮合非对称渐开线斜齿轮的共轭齿轮的坐标变换矩阵.以文中分析的斜齿轮参数关系为基础,通过三维软件建立了参数化的非对称渐开线斜齿圆柱齿轮三维模型,验证了本文所创建的数学模型和理论分析的正确性.     

克林贝格螺旋锥齿轮的建模与仿真

在分析克林贝格螺旋锥齿轮切齿原理和基本运动的基础上,以一对齿轮副参数为例进行建模．利用AutoCAD2000中的二次开发工具VBA(Visual Basic Application)参数化建模。开发出该类齿轮的建模软件,实现克林贝格螺旋锥齿轮三维仿真．对建模软件的结果进行分析,说明利用克林贝格螺旋锥齿轮建模软件所仿真出来的图形与理论一致．对该软件的应用做了简要的介绍。     

对称式锥齿轮差速器差速原理的动力分析

通过对汽车驱动轮和差速器行量齿轮的受力分析,阐述了对称式锥齿轮差速器实现差速的动力学原理,以弥补一般教科书只讲差速器的运动特性而忽视其动力学原理分析的不足。     

双斜齿轮泵性能研究与受力分析

基于双斜齿轮泵的组合形式及工作原理,研究双斜齿轮泵的瞬间排量和流量脉动特性,得出流量脉动最小条件。分析双斜齿轮泵的传动受力、泵体受力及泵盖受力情况,为设计使用和进一步优化斜齿轮泵提供了依据。     

高速斜齿轮螺旋角的取值与旋向结构设计

分析了高速齿轮传动中斜齿轮螺旋角大小的影响因素及取值范围，提出传动装置中单斜齿与双斜齿螺旋线旋向结构的设计原则，为齿轮传动装置的结构设计提供了依据。     

渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动副接触特性分析

针对渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动副齿面接触问题,基于空间啮合理论和微分几何,建立传动副共轭齿面接触轨迹及瞬时接触椭圆的数学模型。以某汽车座椅水平调节器中的渐开线圆柱蜗杆与斜齿轮传动副为例,利用数值分析方法对传动副进行齿面接触模拟分析,并进行了传动副齿面接触实验。分析结果表明：调整传动副传动比、法向压力角、法向模数和螺旋角可有效控制接触区域位置和接触面积大小。研究结果对渐开线圆柱蜗杆斜齿轮传动副的设计制造有理论指导意义。     

非标准复合齿轮插齿刀设计方法

研究加工不等齿厚的非标准参数渐开线齿形,与非渐开线齿形复合的锁闭齿轮插齿刀刀齿的排列、刀具齿数的选择以及刀具设计的基本方法,介绍用限制区域选择插齿刀变位系数的新方法,并给出刀具齿顶后角与侧螺旋角的关系曲线,为插齿刀参数的选择提供依据,结果表明,采用上述方法设计非标准复合齿轮插齿刀,可简化计算和提高设计效率。     

基于Pro/E的渐开线齿轮参数化设计系统的开发

介绍了在Pro/E环境下,运用圆柱坐标系创建渐开线圆柱齿轮齿廓,利用其开发工具参数(Parameters)结合关系式(Relations)功能来实现渐开线齿轮参数化造型的关键技术;并在研究了Pro/Toolkit特征建模编程原理的基础上,以VC++6.0作为编程语言,实现了利用友好的图形用户界面技术输入设计参数来控制三维实体模型的关键技术。该文以开发渐开线齿轮参数化设计系统(本系统涵盖了直齿、斜齿、蜗轮、蜗杆、锥齿)为实例,详细介绍了这一开发思路和其关键技术。     

内螺旋齿轮电火花加工的研究和参数设计

针对淬火钠内螺旋齿轮难加工的问题,讨论了淬火钢内螺旋齿轮电火花加工的方法和装置的设计,分析研究了淬火钢内螺旋齿轮加工的特点和加工原理,分析了工具电极齿轮的修形设计和误差补偿技术,推导了相应的计算公式,并进行了该装置的误差分析。由分析研究得出：电火花加工较好地解决了这类在材质和形状上均有特殊性的齿轮加工问题;考虑放电间隙和电极损耗,工具电极是被加工齿轮的变位和修形齿轮;通过误差补偿和螺旋机构的误差控制可提高电火花加工内螺旋齿轮的加工精度。     

基于UG-NX6的渐开线斜齿圆柱齿轮参数化设计研究

渐开线斜齿圆柱齿轮齿形轮廓复杂,其参数化设计困难.利用三维软件UG-NX6对斜齿圆柱齿轮进行三维建模,实现了改变参数就立即得到相应的渐开线斜齿圆柱齿轮三维模型的参数化设计.对其他具有复杂表面形状的形体参数化设计提供了参考.     

考虑齿顶修缘的斜齿轮传动振动响应分析

渐开线斜齿轮进行适当修形后,可以有效地改善其啮合性能,降低噪音和延长齿轮的使用寿命。利用建立未修缘以及含不同齿廓修缘量的斜齿轮有限元模型,通过轮齿承载接触分析得到不同修缘量斜齿轮的静态传递误差和啮合刚度;在考虑齿顶修缘影响的基础上,建立了具有12个自由度的平行轴系斜齿轮转子系统动力学模型,将得到的时变啮合刚度应用于系统动力学模型中,研究不同修缘量对斜齿轮传动振动响应的影响规律。研究结果表明:在一定范围内,随着修缘量的增加,斜齿轮系统的径向振动和啮合力幅值明显降低,但当修缘量达到21μm后其幅值有增大趋势。研究结果对确定斜齿轮的最优修形量和分析修形斜齿轮的振动特性具有重要意义。     

改进设计后的蜗轮-内斜齿式加载装置

阐述了改进后的“蜗轮-内斜齿式加载装置”的两个主要部件：内斜齿加载器和生力器的结构及工作过程，经过实际验证，该机构具有结构简单、紧凑，且使用方便、加载可靠的特点。对齿轮传动装置的产品试验和疲劳试验具有十分重要的作用。