变位面齿轮副承载特性分析及变位系数优化

为改善面齿轮副啮合性能,采用变位插齿刀对面齿轮进行变位,建立了包含齿根过渡曲面在内的变位面齿轮全齿面理论三维几何模型,进行了承载接触分析(LTCA)和应力场分析,并以齿根弯曲应力、齿面接触应力为两个优化目标,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)优化了变位系数.结果表明:面齿轮副变位对承载传动误差、齿间载荷分配、齿面载荷分布有一定影响,但承载传动误差波动幅值对变位系数并不敏感;负变位可增加重合度,并减小大轮齿根弯曲应力峰值,但齿面接触应力、小轮齿根弯曲应力峰值增大;正变位可减小齿面接触应力、小轮齿根弯曲应力峰值,但大轮齿根弯曲应力峰值增大;优化后的变位系数既提高了齿面接触强度,又使大、小轮弯曲强度趋于接近,有利于提高面齿轮副的承载能力.     

齿轮变位系数的优化选择

本文通过讨论选择齿轮变位系数所要满足的限制条件和质量指标要求，研究了建立优化选择变位系数数学模型的方法，并以实例进行了验证，取得了令人满意的结果。     

内平动齿轮传动几何参数的优化设计

为了解决内平动齿轮传动设计中几何参数,特别是变位系数确定困难、计算过程繁琐和计算结果精度不高等问题,探讨渐开线少齿差行星齿轮传动优化设计的方法,采用机械优化设计理论,运用CAD建立了内平动齿轮传动变位系数和啮合角的优化求解数学模型,在优化软件LINGO平台上编程实现了计算过程的自动化和几何参数的优化,得到了一齿差和二齿差内平动齿轮传动变位系数和啮合角的最优值,并结合工程实例,验证了该方法的优越性.计算结果表明:一齿差内齿轮副最小啮合角为53.2°,二齿差最小啮合角为39.3°;一齿差内齿轮副的外齿轮最好采用标准齿轮,内齿轮采用变位系数为0.577的正变位,二齿差内齿轮副的内、外齿轮均须采用正变位,有时变位系数大于1.     

等弯曲强度条件下渐开线少齿数齿轮副的变位

针对渐开线少齿数齿轮副强度较弱的问题,以平面渐开线少齿数齿轮副为研究对象,以增强小齿轮轮齿弯曲强度并使大小齿轮具有相同或接近的弯曲强度为设计条件,对渐开线少齿数齿轮副大小齿轮的径向变位系数和切向变位系数的选择进行了研究.通过对齿轮副轮齿最大弯曲应力的分析,推导出大小齿轮径向变位系数和切向变位系数应满足一定的函数关系.径向变位系数的选择需要考虑轮齿根切和齿轮副无侧隙啮合两方面因素,即小齿轮的径向变位系数应满足避免根切的条件,而齿轮副径向变位系数之和要满足一定函数关系.切向变位系数的选择需要考虑切向变位对大小齿轮啮合情况与弯曲强度的相互影响,小齿轮切向变位过大会使大齿轮的齿厚过小,削弱大齿轮的弯曲强度,同时有可能引起小齿轮齿根齿廓干涉.对于齿数、模数确定的少齿数齿轮副,以大小齿轮径向变位系数和切向变位系数应满足的各个函数条件为依据,通过建立变位系数的数学模型,可以获得轮齿副等弯曲强度条件下大小齿轮径向和切向变位系数的最佳组合.     

NGW型行星齿轮传动分级优化设计方法研究

采用分级优化技术对NGW型行星齿轮传动的参数进行选取,构建其二级优化的数学模型,包括以模数、齿数和齿宽为设计变量,体积最小为优化目标的第一级优化模型,以及以提高啮合性能为目标的选取变位系数的二级优化模型.使其在保证预定承载能力的前提下,达到整体体积最小和啮合性能最佳的双重优化目的,并通过实例验证了该优化方法的有效性.     

压辊齿轮变位系数的优化设计

压辊齿轮变位系数的优化设计王湘珠摘要＊＊讨论了清棉成卷机压辊齿轮变位系数的优化设计．以四只压辊齿轮齿根滑动系数相对差异率的绝对值之和为最小作为使压辊齿轮轮齿磨损均衡的目标函数；采用序列无约束极小化方法，即混合罚函数法优选压辊齿轮的变位系数．选用２５°...     

ZQ系列二级圆柱齿轮减速器齿轮啮合参数的优化设计

本文研究了ZQ系列二级圆柱齿轮减速器齿轮啮合参数的优化设计问题。着重讨论了在生产条件、工艺条件、材料以及其他一些技术条件不变的前提下,用优化设计方法,改变原齿轮啮合参数,使其承载能力得到进一步的提高。计算结果表明,新的啮合参数方案与原方案相比。其接触强度承载能力约增加16％,弯曲强度其小齿轮提高18％以上,若改变变位系数的分配,可以提高30％左右。这是很有实际意义的。在文中,还叙述了优化设计数学模型的建立,约束随机向量优化方法的基本思想与详细的程序框图,并对72种减速器的计算结果进行数据处理,得出最优的齿轮啮合参数方案,且对它的技术经济效果进行了初步分析。     

变速器的齿轮齿数及螺旋角变位系数的匹配

讨论了齿轮齿数、斜齿轮螺旋角、齿轮变位系数的选择，使其既能满足动力性、经济性等对各档传动比的要求；又能使中间轴上的轴向力互相抵消，提高轴承寿命。通过采用高度变位和角度变位，满足中心距的要求及齿轮强度、啮合性能的要求。     

确定国外进口变位齿轮参数之浅见

渐开线标准齿轮随着生产技术的发展已不能满足使用要求。目前变位齿轮传动在各国获得了广泛应用。因此准确地确定变位齿轮的参数是极为重要的。设计和配换变位齿轮,确定变位系数是关键,它可使齿轮的几何尺寸发生变化而影响到齿轮的传动性能。各国都有各自的确定变位系数的方法,其中包括数十种经验公式和表格,方法有简有繁,各有局限性。由于齿轮使用场合极为广泛,性能要求多样,因此只考虑到单一几何参数与啮合质量指标,难以全面综合考虑出最合理的变位系数。目前广为采用的封闭图法对设计者极为方便地提供了确定变位系数的范围。 由于变位系数可以改善某一传动质量指标,但也可能引起其它质量的变坏,因此在确定变位系数时应明确其提高的传动质量目标,限制条件和其它质量指标要求等。如小齿轮为防止齿顶变尖,齿顶厚度指标曲线根据如下方程得出:     

渐开线齿轮行星变速箱的优化设计

行星齿轮传动设计是一项较复杂的工作,按常规设计方法,在给定传动比、输出轴转运和扭矩后,为了得到各轮齿数、模数、齿宽、行星齿数和行星轮变位系数等,往往需要先选定其中几个参数,给出传动比误差后才能求出其他参数,难以得到优化方案。为此,本文采用优化设计方法,不仅能获得满足要求的设计参数,而且可以缩小齿轮尺寸,提高承载能力,为设计行星齿轮提供了有效途径。1 数学模型 行星齿轮变速箱由基本的行星齿轮传动组合而成,基本行星齿轮传动大多由单排内、外啮合的NGW型行星齿轮传动组合而成。     

减小齿轮传动误差波动的渐开线直齿轮廓修形研究

以理论渐开线直齿轮修形减振为目的,分析减小齿轮传动误差波动,啮合齿对齿廓综合修形参数应满足的几何条件;给出恒定设计载荷条件下,保持齿轮传动误差为定值齿廓修形参数的计算方法;动态计算结果表明,用该方法所获得的修形齿轮具有较好的减振效果。     

渐开线齿轮的润滑研究

本文从渐开线齿轮的真实运转情况出发,同时考虑齿轮齿面的滚滑速度、挤压速度、齿面的剪力影响,以及真实的啮合齿对数,分析并用数值求解了渐开线齿轮的齿面间油膜厚度和齿轮的动态特性。在小载荷的情况下,渐开线齿轮的最小油膜厚度和马丁公式计算结果相近。要减小齿轮的噪音和运动波动,必须对齿形进行合理的修形。     

基于遗传算法的直齿圆柱齿轮修形优化减振

为了准确地确定齿轮修形参数,在分析传递误差对齿轮振动影响的基础之上,依靠有限元模型模拟了一对修形齿轮的啮合过程,并引入遗传算法,以减小齿轮的传递误差的波动为目标,对齿轮的修形参数进行了高精度的优化设计.研究表明,该方法确定的齿轮修形参数精确、有效,能够避免啮合冲击,并且能大幅度减小齿轮的动态传递误差波动,为无声齿轮的研究指出了新的设计方法.     

齿轮机构的最少齿数分析

通常齿轮的最少齿数是指用范成法加工时，不发生根切的齿数，但这并不是实际应用中的最少齿数，本文从齿轮连续传动的条件和变位齿轮的角度分析探讨了最少齿数的求法．     

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。     

基于弹性啮合理论的重载齿轮齿面修形的有限元分析

齿面修形量大小及修形部位选择一直是齿轮研究的热点问题之一.从弹性共轭啮合理论出发,利用有限元法对电动轮行星轮系太阳轮在不同齿顶修形量条件下的齿面接触强度进行分析,揭示齿面接触应力和变形随修形量的变化规律.图5,参7.     

非圆齿轮新的设计与制造方法

非圆齿轮的设计与制造是比较复杂的.本文提出了一个先进的变位齿轮的方法,并在非圆齿轮节曲线离散处理的基础上采用了计算机辅助设计和计算机辅助制造的新方法.本文提出的方法可满足非圆齿轮的设计与制造的要求.     

非零变位长锥距弧齿锥齿轮的加工方法

长锥距弧齿锥齿轮 ,由于其锥距超出机床加工范围 ,一直是齿轮加工中的一个难题。本文针对长锥距弧齿锥齿轮的加工特点 ,提出了不用变性机构加工长锥距弧齿锥齿轮的思想 ,将非零变位技术应用于长锥距弧齿锥齿轮的加工实践中。采用文中所述方法 ,研制出一对外锥距为 85 2 .6 5 2mm的非零变位长锥距弧齿锥齿轮。结果表明 ,在不改变现有机床的条件下 ,可加工出超出机床加工范围的长锥距弧齿锥齿轮     

园柱齿轮强度计算中K_v的探讨

本文介绍了动载系数Kv的几种求法,並论述了ISO法用园周速度和齿轮误差求解Kv,较其它方法有其合理和进步之处。但其计算相当复杂,为此假设若干个高精度高转速减速齿轮组,用ISO的精确公式计算出Kv、找出规律並整理出简易曲线,作为Kv计算的一种补充,供齿轮强度计算时参考。     

人字齿轮修形设计与轮齿接触分析

首先,通过改变刀具切削刃的形状,以三段抛物线代替齿条的直线齿廓,推导出了刀具齿面方程.提出小轮齿廓修形量的计算方法,为实际加工提供了依据.其次,针对人字齿轮的啮合特点,建立了人字齿轮啮合的坐标关系,基于斜齿轮轮齿接触分析,提出了人字齿轮轮齿接触分析的方法.最后,以一对试验人字齿轮为例,通过对小轮齿廓修形量和齿面印痕的比较,验证了该方法的正确性.