交错轴非渐开线变厚齿轮齿形误差与齿向误差的分析

很多进口机械中应用了交错轴非渐开线变厚齿轮传动，目前国内在该领域的研究还是空白。为了在国内现有机床上实现交错轴非渐开线变厚齿轮的加工，必须对该种齿轮的齿形误差与齿向误差进行分析，这方面的研究国内外未见报道。该文基于空间啮合理论，利用微分几何方法首次对该种齿轮的齿形误差与齿向误差进行计算，并给出计算实例。计算结果表明，可通过轮齿修形实现该种齿轮的加工。     

ISO渐开线圆柱齿轮齿形系数的探讨

本文根据1978年ISO/TC60/以WG6制订的渐开线圆柱齿轮承载能力的计算方法对弯曲强度计算时的齿形系数Y_F和Y_(Fa)进行了认真的探讨;并在电子计算机上进行了计算实践;提出了:1.齿形系数线图应有的合理格式;2.计算齿形系数Y_F和Y_(Fa)的程序设计方法;3.在ISO/TC60/WG6制订的方法求(h_F/m)和(h_(Fa)/m_n)的计算式中有待商榷之处。文中所用主要符号:Y_F——外侧单对齿啮合点时的齿形系数;Y_(Fa)——齿顶端点受载(不修缘)时的齿形系数;h_F——外侧单对齿啮合点时的弯曲力臂;h_(Fa)——齿顶端点受载(不修缘)时的弯曲力臂;S_(Fn)——齿根危险剖面的法面齿厚;α_n——法面压力角;α_t——端面压力角;α_(en)——过外侧单对齿啮合点的齿纹法截面内作用力与轮齿中线的垂线间的夹角;α_(an)——齿顶端点受载(不修缘)时齿纹法截面内作用力与轮齿中线的垂线间的夹角;ρ_(ao)——刀具齿顶园角半径;X——变位系数;β——分度圆柱上的螺旋角;β——基圆柱上的螺旋角;P_(bc)——端面基节;ε_α——端面重合度     

链轮新齿形的研究——大圆弧渐开线齿形

本文提出的链轮新齿形,系用直线刃替代圆弧刃作为链轮滚刀的原始齿廓,从而获得大圆弧渐开线齿形,简化刀具的设计与制造。本文根据齿廓啮合理论推导出直线刃刀具滚切链轮的轮齿齿廓方程式,应用电子计算机计算与绘制出不同齿数不同节距的链轮轮齿图谱。结果表明,新齿形既保证了链传动的啮合要求,又有较好的运动学和动力学性能。本文提供了滚刀原始齿廓基本参数。文章指出,为保证不同传动性能要求的齿廓开度,可通过滚切圆直径予以调整。文中提供不同齿数不同节距的链轮滚切时所需的滚切圆直径线图,可供制造厂使用。最后指出,对于一般工厂的单件小批量生产,可利用飞刀加工。     

论渐开线圆柱齿轮的齿形齿向修形问题

本文通过对齿面受力情况并结合齿形齿向的多种修形方法进行分析,找出改善齿面接触状况的因素,同时运用专业软件,根据接触有限元理论和材料力学分析轮齿的变形刚度,从而获得轮齿的修形曲线和最大修形量,并结合实际经验公式,得出一种渐开线高速齿轮齿部修形的设计方法,并应用于工程实际中。     

渐开线齿形的精确计算与绘制

导出了由四部分组成的渐开线齿形曲线的坐标计算公式。这些公式应用于轮齿磨损量的测定及轮齿弯曲强度计算中.并给出 Auto CAD图形系统,绘出了齿轮图形,证明了计算公式的准确性。     

渐开线—摆线复合齿形耐磨损性的研究

本文对渐开线——摆线复合齿形的耐磨损性能与渐开线齿形做了分析比较,证明复合齿形为一种耐磨损型齿形。从而得出,这种复合齿形较渐开线齿形,在齿面抗磨损方面,具有很大的优越性。     

齿形耐磨性对比实验与研究

本文记录了三种圆柱齿轮齿形(标准渐开线齿形、渐开线等移距变位齿形、复合齿形)对此磨损实验的数据,将这些数据绘成图表,并对这些数据和图表进行了分析。结果证明,无论是磨损量、磨损率还是轮齿表面磨损量分布等,复合齿形均比渐开线(标准或变位)齿形优越,且传动效率亦较高. 本实验是在开式实验台上进行的,载荷情况属于重载,试件是适合于冶金、矿山用的低速重载齿轮。     

圆柱蜗杆与蜗轮的加工测量

给出了圆柱蜗杆及蜗轮轮齿在任意半径处弦齿厚计算的精确公式，采用了圆球法测量蜗轮直径方向的两齿间距，为了计算上的需要，引进了蜗轮弦齿厚计算斜齿轮的概念和斜齿轮测量圆棒跨距法。     

双圆弧齿轮齿形参数的研究

本文用三维有限单元法对分阶式双圆弧齿轮齿形的三个主要参数——法向压力角α_n、齿厚比K和齿顶高系数h_a~*,按正交试验表L_(16)(4~5)进行计算,得到了轮齿的应力与α_n,K和h_a~*的变化关系。增大压力角会使齿根应力下降,减小齿厚比会使齿腰处的应力下降,增加齿高则齿腰和齿根处的应力均下降。然后从强度、制造和使用等方面考虑,提出一种改进齿形。为了验证有限元模型的准确性和改进齿形的正确性,又做了电测实验。通过对通用齿形和改进齿形的对比实验和计算,证实了有限元方法是较准确的,改进齿形无论在齿腰还是在齿根的应力都低于通用齿形。     

求解共轭齿形的轮转曲线等距偏移法

针对传统共轭齿形求解方法无法解决奇异点的问题,提出轮转曲线等距偏移法。分析了共轭曲线的等距偏移特性,推导出轮转曲线等距偏移线方程,基于该方程进行了圆弧齿廓的共轭齿形计算;采用圆弧逼近方式,以轮转曲线等距偏移线族求解任意齿廓的共轭齿形,并以含齿顶尖点的渐开线齿廓曲线为例进行共轭齿形计算;讨论了该方法的原理性误差,优化了该方法的求解精度。计算验证表明:相比于传统共轭齿形求解方法,轮转曲线等距偏移法能解决奇异点问题,且无需求解啮合方程,在齿廓曲线曲率半径变化率较小且存在奇异点时,用该方法求解共轭齿形优势明显。     

剃齿时齿形中凹误差产生的原因及消除措施

本文从剃齿过程中刀齿——轮齿刚度及力的平衡两个方面,对产生齿形中凹误差的原因作了探讨,并进行了必要的分析计算.在上述分析的基础上,提出了消除齿形中凹误差的措施,即:①反修齿形法;②提高刀齿刚度法;③大、小啮合角平衡接触剃齿法.     

双压力角非对称齿形直齿面齿轮副有限元应力分析

根据齿轮啮合原理,推导了双压力角非对称齿形面齿轮的齿面方程.在有限元软件ANSYS中建立了面齿轮副轮齿接触有限元分析模型.通过有限元接触压力计算结果与基于点接触Hertz理论接触压力计算结果的对比分析,确定了有限元模型的网格密度.由若干组算例的计算结果表明,适当增大工作侧齿面压力角可以明显降低面齿轮副接触压力和齿根弯曲应力,因此,非对称齿形设计可以获得更高的轮齿强度.     

考虑弹性变形行为的齿形凹模修正方法

创建了弹塑性-弹性三维耦合模型,同步计算齿坯的弹塑性变形和模具的弹性变形,研究了齿形凹模和齿轮锻件的弹性变形行为,分析了模腔的弹性扩张规律和齿件的弹性回复规律.根据变形后齿廓的非渐开线特性,提出了反变形迭代修正法并用于修正齿形凹模,以获得满足精度要求的目标齿件.以模数1.5 mm、齿数20的标准渐开线齿轮锻件为例,应用反变形迭代法进行齿形凹模修正,获得了国标7级精度齿轮锻件,进一步说明该方法的修模流程及有效性.     

加工高扭矩抛物线同步带轮滚刀齿形的研究

提出了高扭矩抛物线齿同步带轮滚刀齿形的设计方法。研究了不同刀具齿形加工不同齿数带轮时,在带轮齿廓上形成误差分布规律,以及最大齿形误差随齿数的变化规律; 并研究了齿形误差在带与带轮啮合传动中的影响,为工程上合理选取刀具齿形,降低带轮齿形误差,提高可加工的带轮齿数范围,提供了理论依据。     

人机对话生成渐开线齿形

本文提出一个人机对话生成齿形的通用程序.该程序能动态地显示齿条“刀具”在对齿轮“坯”加工过程中的瞬时位置,并能通过改变齿条“刀具”的几何形状输出不同的齿形.这对研究轮齿的参数、轮齿的加工、齿的危险断面以及齿形的修缘问题都有一定的实用价值.     

HTD齿形同步带啮合受力分析

HTD同步带经过多次变异,目前已经成为传动性能最好的同步带齿形之一。基于同步带啮合原理,采用复变函数方法分析带齿应力分布与齿形参数之间的关系,运用有限元基本理论分析带齿与轮齿接触受力特征,为研究该齿形同步带传动受力特性和开发国产新同步带齿形提供理论依据。     

“JD”型双圆弧齿轮的齿形研究和承载能力分析

理论分析和实践证明,圆弧齿轮的接触强度高于渐开线齿轮,但这种齿轮的承载能力受轮齿抗弯强度的限制。因此,提高圆弧齿轮的抗弯强度,是提高它的承载能力的十分重要的问题。近年来,我们对研究硬齿面双圆弧齿轮这一课题发生了很大的兴趣。我们经过多年实践证明,这种齿轮十分有利于增加齿轮的承载能力。而为了能研制这种齿轮,首先要解决的问题就是要确定它的最佳齿形。本文介绍了作者多年研究的适于硬齿面双圆弧齿轮的齿形——“JD”型齿形。经大量试验研究证明,这种齿形的双圆弧齿轮,不仅具有很高的接触强度,而且还具有很高的抗弯强度。本文介绍了这种齿形的基本参数,并根据弹性理论的基本原则,推导出双圆弧齿轮承载能力计算的普遍公式,最后还对这种齿形承载能力有影响的一些因素作了一定的分析和讨论。     

谐波齿轮传动双圆弧齿形双向共轭设计方法

针对目前广泛采用的双圆弧齿形单向共轭设计方法存在的刚轮凸圆弧段共轭齿廓不确定问题,提出了一种基于柔轮和刚轮齿形联合共轭计算的双圆弧齿形双向共轭设计方法。该方法通过预设柔轮凸圆弧参数来进行共轭计算和拟合得到刚轮的双圆弧齿廓;增加了刚轮凸圆弧齿廓反向共轭计算得到柔轮凹圆弧齿廓的计算过程;将柔轮的拟合凹圆弧和预设凸圆弧相结合得到柔轮整体齿形;保证了刚轮凸圆弧段与柔轮两段圆弧均能共轭啮合。双圆弧齿形的啮合侧隙分析与有限元接触分析结果表明:与单向共轭法的设计结果相比,双向共轭法所设计的双圆弧齿形在整个齿廓段都能参与啮合,存在多点啮合现象,具有更大的齿廓接触面积和更小的齿面接触应力,提升了谐波齿轮传动的啮合性能。     

渐开线直齿圆柱齿轮侧隙的探讨

在总结分析国内外渐开线直齿圆柱齿轮侧隙和齿厚偏差标准的基础上,以寻求一种新的选择齿轮副侧隙和齿厚偏差的方法。文中最小极限侧隙的计算不仅考虑了啮合轮齿间油膜厚度和齿轮,箱体热膨胀对侧隙的影响,而且考虑了轮齿受载弹性变形对侧隙的影响。并利用弹流理论来研究啮合轮齿间油膜厚度,用有限元法来研究轮齿受载弹性变形。     

擒纵轮的滚刀齿形

本文运用轮齿的切成原理解决了负压力角的擒纵轮齿廓的等齿距铲磨滚刀的齿形设计问题,从而可大大提高滚刀的使用寿命,节省滚刀制作时间和生产成本.