高减速比准双曲面齿轮设计与切齿试验

高减速比准双曲面齿轮的设计重点在节锥的确定和轮齿几何系数的选取。本文给出了少齿轮数准双曲面齿轮设计的几何限制条件,节锥设计新的收敛条件。以小轮体积最大为目标,通过优化求解的方法,确定了大、小轮的节锥。运用Matlab和UG软件对齿数比为3∶60的准双曲面齿轮进行了三维仿真,最后在GH-35机床上完成了切齿试验,验证了少齿数高减速比准双曲面齿轮在理论和实践上的可行性。     

高齿制准双曲面齿轮的优化设计

提出了一种准双曲面齿轮的优化设计方法。这种准双曲面齿轮采用长齿高制设计,可在现有机床上使用标准系列刀具加工。     

准双曲面齿轮刀具CAD图形处理技术

根据准双曲面齿轮的啮合理论建立了切削准双曲面齿轮的几何模型．介绍了准双曲面齿轮刀具ＣＡＤ的图形处理技术．采用几何体素构造法和变差几何法参数化实体造型来实现模型的快速实时生成，从而提高了运算速度，处理功能和应用的灵活性．     

高齿制准双曲面齿轮的根切

推导出了一种判断准双曲面齿轮根切与否的方法，为高齿制双曲面齿轮的设计提供了无根切依据。     

预控参数对准双曲面齿轮传动误差的影响

局部综合法可以直接确定切齿参数,该方法中的预控参数提供了一个优化的啮合条件.本文利用齿面接触分析和加载接触分析技术,讨论了预控参数对准双曲面齿轮传动误差曲线的影响,提出了准双曲面齿轮设计中的预控参数选取建议.     

准双曲面齿轮副台架性能试验

为探明准双曲面齿轮副啮合接触迹走向与齿轮副运转性能的关系,以稳定运转油温和振动加速度均方根值为评价参数,采用定量对比试验研究方法,在机械封闭式齿轮传动实验台上进行了不同接触迹走向的准双曲面齿轮副台架性能试验。试验对象为某微型车的后桥主传动准双曲面齿轮副,实验测试了４对具典型接触迹走向的准双曲面齿轮副在不同工况下的运转质量。结果表明：１）接触迹沿齿长的准双曲面齿轮副具有较好的运转平稳性,且由于啮合轮齿间载荷相对较小,因而润滑条件也得到改善,但当小轮轴上载荷为１７５Ｎｍ时,其润滑状况与其它类型齿轮副差异不大;２）齿轮副的运转平稳性不是载荷的单调函数,且存在一最佳稳定运转载荷。     

突端刀具的切齿研究及小轮齿根应力分析

为了提高大传动比锥齿轮的弯曲强度,避免小轮的轮齿根部与大轮的轮齿顶部发生干涉,切齿大传动比准双曲面齿轮小轮时,常采用突端刀具切齿。本文讨论突端刀具切制大传动比准双曲面齿轮小轮,得到小轮的轮齿模型,并借助于LTCA及有限元法,研究了突端刀具加工出的准双曲面齿轮的齿根弯曲应力和齿面接触应力。     

高减速比准双曲面齿轮的几何演变

提出了一种弧线等高齿高减速比准双曲面(HRH)齿轮,探讨了HRH齿轮节锥的演变以及弧线等高轮齿在齿高和齿厚方向上的演化过程。分析了HRH齿轮几何特性的演变过程及其涉及的关键因素,给出了弧线等高齿HRH齿轮节锥设计的优化方法。利用大轮齿面几何和啮合方程推导出共轭小轮的齿面方程,求出离散齿面点坐标。对大小轮轮齿实体进行了三维建模仿真,并与所加工的实体模型进行了对比分析。证明了所提出的弧线等高齿HRH齿轮在理论和实践上的可行性。     

考虑系统变形的驱动桥准双曲面齿轮啮合效率计算方法

准双曲面齿轮是驱动桥系统的关键零部件之一，常在高速重载工况下工作。由于系统变形大且齿面啮合状态复杂，重载工况下会引起齿面载荷的显著偏载。因此，考虑系统变形对准双曲面齿轮啮合性能的影响具有重要意义。该文针对复杂工况下的驱动桥准双曲面齿轮，提出了考虑系统变形的齿轮啮合效率计算方法。首先，将驱动桥系统简化为多支撑轴系耦合模型，计算不同载荷工况下系统变形引起的齿轮啮合错位量。然后，基于齿轮机床加工参数计算实际齿面，并采用齿轮摩擦加载接触分析(frictional loaded tooth contact analysis,FLTCA)方法求解得到实际运行工况下齿面载荷分布与啮合效率。最后，通过驱动桥台架试验对比不同工况下齿轮副齿面载荷分布和啮合效率。试验结果表明：系统变形对准双曲面齿轮齿面载荷分布具有不可忽略的影响。同时，该试验验证了驱动桥准双曲面齿轮啮合效率计算方法的有效性。     

准双曲面齿轮啮合原理及其在刀倾半展成加工中的应用

研究准双曲面齿轮的啮合原理是制订它的加工方法的基础。本文根据“二阶曲面展成”的理论分析了准双曲面齿轮传动的一些重要问题,主要是共轭齿面的诱导法曲率及接触线方向角,同时分析了在刀倾半展成法加工准双曲面齿轮副时运用这些原理确定原始产形轮及实用产形轮参数的方法.     

准双曲面齿轮的虚拟加工模型

通过分析准双曲面齿轮加工机理,使用运动等效转换原理,建立了三维虚拟加工机床模型。在此基础上,分析机床各轴的运动情况,绘制出准双曲面数控铣齿机的机床坐标系。运用空间啮合原理,求解出数控机床坐标系下刀具与工件的相对位置和相对方向的数学表达式。引用齿轮专家对传统铣齿机在机床坐标系方面的研究成果,与本文的数控铣齿机机床坐标系进行对比,建立相关数学模型,求解出数控机床运动参数表达式。最后在VERICUT软件上对一对准双曲面齿轮进行虚拟仿真加工,验证其数学模型的正确性。     

重载下准双曲面齿轮传动界面润滑机理分析

综合考虑了准双曲面齿轮传动接触几何、卷吸速度与椭圆主轴不重合、润滑剂流变特性等因素,建立了准双曲面齿轮传动界面润滑机理分析的统一数学模型,数值分析了重载下准双曲面齿轮传动一对啮合副从啮入到啮出过程中啮合点油膜、压力、闪温和von Mises应力的演变规律,探讨了小齿轮转速对传动界面润滑性能的影响。结果表明:从啮入到啮出过程中,啮合点的中心油膜厚度和最大von Mises应力呈现单调递减趋势,表面最大闪温则是先升高然后逐渐降低;转速对传动界面润滑状态的影响非常显著,随着转速的逐渐减小,啮合点中心油膜厚度也随之减小,由于工程中粗糙表面的存在,界面容易因滑动摩擦发生磨损;转速越高,啮合点的闪温也越高,此时齿面容易发生胶合失效,为了最大限度地避免齿面磨损和胶合,需要合理选择准双曲面齿轮的运行转速。     

准双曲面齿轮副的加载模型实验

本文采用相似模型实验方法直观地揭示了准双曲面齿轮副的加载啮合机理,分别讨论了齿轮副支承系统变形和轮齿自身变形对啮合的影响规律。其结论是建立该类齿轮副承载啮合性能分析计算方法的基础。     

汽车后桥主减速齿轮传动设计的新方法

准双曲面齿轮具有传动比大和降底车身等许多优点,因而被广泛用作汽车后桥主减速齿轮传动。本文提出该齿轮传动的一种新的设计方法,拓宽了这种齿轮的设计范围。利用这种新方法,可在不增加投资且不改变工艺的条件下,达到高强度、低磨损等各项设计指标,具有明显的经济效益。     

指形铣刀基于刀倾法数控加工准双曲面齿轮

为了解决盘铣刀铣削重型准双曲面齿轮的经济性差、对机床要求高等问题,提出了采用指形铣刀基于刀倾法数控加工准双曲齿轮的方法。建立了准双曲面齿轮盘铣刀刀倾法加工和数控加工的数学模型,研究了齿面展成运动的等效转换方法。提出将指形铣刀安装在虚拟盘铣刀上,用数控轴控制指形铣刀的运动代替盘铣刀刀齿的有效切削运动,确定了指形铣刀通过有序圆弧插补来展成齿面。通过准双曲面小轮的数控加工仿真,验证了本方法的可行性。     

考虑噪声的准双曲面齿轮优化设计

提出准双曲面齿轮的优化设计方法。建立以降低噪声和减小体积为目标的优化设计数学模型。通过实例计算，获得在众多约束条件下的较佳设计方案。     

准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮设计的统一算法

目的为使准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮几何计算方法达到统一.方法分析了这两种锥齿轮几何计算方法的特点,并定义两个偏置角系数.同时,进行了两种锥齿轮的算例分析.结果给出了适合于这两种锥齿轮几何计算的统一基本公式和迭代方法.结论这种统一方法对锥齿轮的标准化、系列化和CAD技术的应用具有一定意义.     

刀倾半展成法加工准双曲面齿轮的试验分析

通过实验分析得出参数Ｂ和Ｉ／ＰＱ＇，在加工ＢＪ１３０汽车后桥准双曲面齿轮时，对接触斑点的影响规律。     

准双曲面齿轮螺旋变性半展成法加工调整方法

针对大轮和小轮加工刀盘轴线不平行造成接触区成对角接触及调整修正复杂的问题,提出了一种新的加工方法——螺旋变性半展成法,研究了螺旋变性半展成法的加工原理、切齿方法和曲率修正方法,建立了准双曲面齿轮副的切齿模型．给出了机床调整关系式．最后利用齿面接触分析对实例进行了验证,结果表明：采用螺旋变性半展成法加工准双曲面齿轮副时,大轮和小轮刀盘轴线互相平行,从本质上避免了接触区出现对角接触的现象,降低了调整修正过程的复杂程度．     

冷双曲面齿轮和螺旋锥齿轮设计的统一算法

目的 为使准双曲面齿轮和螺旋锥齿轮几何计算方法达到统一。方法分析了这两种锥齿轮几何方法的特点,并定义两个偏置角系数。同时,进行了两种锥齿轮的算例分析。结果 给出了适合于两种锥齿轮几何计算的统一基本公式和迭代方法。结论 这种统一的方法对锥齿轮的标准化、系列化和ＣＡＤ技术的应用具有一定意义。