基于Matlab的双齿轮弹簧消隙箱的优化设计

根据双齿轮弹簧机构的消隙原理,以消隙箱的体积小、重量轻为优化目标,建立了消隙齿轮箱的数学模型,利用Matlab软件进行优化设计计算,得出优化结果。结果表明优化后的参数更加合理,通过减小消隙齿轮箱的体积和重量,从而减小了进给部件的总重量,便于安装和提高传动效率。     

数控机床超长进给机构研究

介绍了提高超长进给机构精度的几种方法,提出了一种新的方案,即将齿轮齿条传动结构应用于数控机床超长进给机构,采用电气消隙形式,解决了齿轮与齿条间的反向间隙;机械的闭环形式,消除了电机到齿轮之间的所有背隙,从而保证进给运动的高精度,并应用于实际机床生产中.     

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.     

减少长齿条氮化变形的热处理工艺研究

我厂新研制的齿条是轧辊车床床身上的一个重要部件（见图1）。它安装在两刀架导轨间通过它与进给箱Ⅳ轴轴齿轮的啮合，带动大刀架、上刀架、进给箱、走台等部件沿导轨滑动，从而实现车床对轧辊或其它轴类的加工。由于所带动的部件重达6000kg左右，且在加工时也会受到切工件的阻力，这需要齿轮轴通过与齿条的啮合传动来克服阻力．所以齿条应具有较高的强度及齿面硬度来满足其工作需要。设计选用了40Cr材质加工，要求T265，齿部D0．5—500，齿部精度6-6D级。     

风机维修平台用齿轮齿条机构的动力学分析方法

目的对所设计的风机内部维修平台的齿轮齿条运行机构的平台进行动力学分析,解决风机维护问题.方法利用三维绘图软件Solid Works建立了齿轮齿条的三维实体模型,在Ansys Workbench中建立了有限元模型,利用瞬态动力学模块分析风载大小的变化对平台运行机构的影响.结果通过对平台运行机构在强风,高空的工作环境下的有限元分析和电机突然启制动对齿轮齿条的瞬态动力学分析,得出风机内部维修平台运行机构在风机特定工况下,接触应力随时间变化的仿真曲线.齿轮齿条的最大接触应力在144.9~146.5 MPa波动,并在约0.2s以后稳定在145.7 MPa,符合所选取齿轮齿条材料的许用应力要求.结论平台齿轮齿条运行机构在选定的特殊工况下都能安全工作,当风场风速与所吊重物尺寸存在指定关系时可以进行吊装作业,所选取的运行机构的结构形式也为同类风机内部维修平台的设计与优化提供参考.     

基于 SolidWorks Simulation 对齿轮油泵齿轮轴的疲劳分析

齿轮轴是齿轮油泵核心零件之一，为研究其结构的优劣对齿轮油泵使用寿命的影响。首先利用Solid-works软件建立齿轮油泵三维实体模型；然后在定义设计疲劳曲线（ S－N曲线），利用Solidworks Simulation插件对齿轮轴进行疲劳分析，最终得出齿轮轴的对等应力等相关数据，进行有限元分析。研究结果表明，该研究为预测齿轮油泵的疲劳寿命提供了理论依据。     

齿条双齿轮伺服机构的设计

为了满足数控大型机床的设计需要,建立了齿条双齿轮伺服机构设计参数优化数学模型,并根据数学模型设计出计算方法和优化程序。运用传递矩阵结合信号流程图的方法,分析了齿条双齿轮机构的动态特性和薄弱环节。研究表明,在床身长 5m以上的数控大型机床上,采用齿条双齿轮机构会获得良好的动态特性;在齿条双齿轮机构中,末端轴的刚度和第一级齿轮惯量是其薄弱环节。在 C84100B 轧辊车床设计中,本文的研究得到了成功的应用。     

自升式平台齿轮齿条强度有限元分析

基于有限元软件ANSYS建立某自升式平台升降系统齿轮齿条的三维模型,并计算平台在预压状态下齿轮齿条的应力,分析齿轮齿条在不同啮合位置时的Von mises 应力和齿面接触应力的分布情况,并将其与公式计算值进行对比.结果表明:齿轮齿条啮合过程中接触面上应力呈带状分布,最大应力出现在带状区域的两端,带状区域的中部应力相对较小;齿面和齿根是齿轮齿条啮合接触过程中容易失效的部位,升降系统齿面接触应力与齿根弯曲应力偏高,在升降系统的设计中应采取措施降低相应应力或提高材料强度;基于有限元方法的计算结果与公式计算值误差较小,可以作为该齿轮齿条强度分析的依据.     

重型机床超长进给机构齿条与减速器的选型计算

在重型机床超长进给机构,一般采取齿轮齿条传动结构来保证进给运动的高精度,体现设计思路的先进性,选择合适的驱动装置将有效的提升机床的性价比。文章以实例的方式详细介绍了进给机构驱动装置——减速器的选型计算,并在应用中作一说明。     

弧形齿联轴器承载能力的有限元分析

以弧形齿联轴器的齿轮副为研究对象,基于弧形齿的加工原理,对齿轮副内外啮合齿轮建立三维模型,再将模型导入有限元软件中,分析内外齿轮在不同轴间倾角下的应力分布,并对齿轮进行强度校核,最终得出弧形齿联轴器的承载能力与内外齿轮轴间倾角的关系。     

减少长齿务氮化变形的热处理工艺研究

我厂新研制的齿条是轧辊车床床身上的一个重要部件(见图1).它安装在两刀架导轨间通过它与进给箱IV轴轴齿轮的啮合,带动大刀架、上刀架、进给箱、走台等部件沿导轨滑动,从而实现车床对轧辊或其它轴类的加工.     

基于少齿数的非对称渐开线齿轮主动设计

为了提高齿轮的传动能力,研究少齿非对称渐开线直齿轮的设计方法.采用齿条刀具的切向变位,设计非对称双圆角齿条刀具,推导包括变位的非对称齿轮全齿廓直角坐标方程和无侧隙啮合条件.分析非对称渐开线少齿数齿轮的根切现象,求解不同齿数的齿轮根切点压力角.采用基于少齿数的非对称渐开线直齿轮主动设计方法计算不同齿数齿轮副啮合的参数以及所能达到的最大传动重合度.研究结果表明:采用主动设计方法,齿轮能达到最大的传动重合度;当小齿轮齿数为4时,大齿轮的最小齿数为7.     

凸节曲线非圆齿轮蜗杆砂轮磨削加工方法

针对非圆齿轮精加工难题,提出了一种凸节曲线非圆齿轮蜗杆砂轮磨削方法。将蜗杆砂轮简化为齿条刀,建立齿条刀展成加工凸节曲线非圆齿轮的运动数学模型。根据数控蜗杆砂轮磨齿机结构及展成加工原理,进行机床电子齿轮箱规划,确定主动轴与跟随轴,并利用等弧长加工原理推导出机床同步轴间的同步系数,建立磨削加工联动模型。最后,给出了蜗杆砂轮与非圆齿轮的手动对刀方法,并对蜗杆砂轮安装角、轴向位置及沿齿轮轴向位置参数进行调整。     

LK500型顶驱传动系统的动态特性分析

为了更好地解决顶驱装置传动系统在特殊工况下运行不平稳的问题,以LK500型顶驱为研究对象,对其传动系统的实时动态特性进行分析.建立传动系统的三维模型及齿轮轴大齿轮的有限元模型,借助Ansys-Workbench分析软件对齿轮轴大齿轮进行模态分析及谐响应分析,应用ADAMS分析了齿轮轴柔性对齿轮副啮合力、啮合误差的影响.结果表明:要使传动系统能够更加平稳运行,避免发生共振,系统激励的频率应尽量避开齿轮的固有频率;齿轮轴为柔性轴时对轮齿间的啮合力影响较小,啮合误差较大,使系统产生振动,影响运行平稳性.仿真结果为研究顶驱齿轮传动系统的动态性能及优化设计提供了参考.     

楼道升降机齿轮齿条传动强度分析

运用ANSYS Workbench软件对楼道升降机的齿轮齿条结构进行静力学分析，先研究楼梯非转弯处的直线齿条，将其齿根处抗折断强度的理论值与ANSYS软件有限元仿真结果进行对比，得出符合此工况的齿轮齿条模型加载方式，再将此方式应用到曲线齿条。结果表明：在楼道非转弯处，直线齿条齿根处的最大应力值与理论计算值基本吻合，且大于齿轮齿根处的最大应力值；在楼道转弯处，不同折弯半径的齿条与齿轮啮合时，齿轮和齿条的齿根处最大应力值呈现先增加后减小的趋势，最终在齿条折弯半径达到500 mm时，齿轮和齿条的齿根处最大应力达到最大，分别为204.19 MPa、400.46 MPa。     

大型开式齿轮损伤强度数值模拟分析

以某自升式平台齿轮、齿条升降系统为原型,基于数值模拟方法研究损伤对于大型开式齿轮强度的影响。利用有限元软件ANSYS建立自升式平台齿轮、齿条三维模型,定义齿轮表面硬化层与基体材料属性,用弹塑性方法分析平台在预压工况下齿轮、齿条的应力分布并将其与弹性分析结果进行对比。建立磨损、点蚀、裂纹齿轮模型并进行啮合模拟分析,研究不同损伤形式对于齿轮强度的影响。结果表明:齿面损伤的存在改变了啮合过程中轮齿上应力应变的分布,磨损使得塑性变形增大;点蚀和裂纹造成局部应力集中,将不同程度地降低齿轮的承载能力。     

自升式平台齿轮齿条损伤温度检测方法

基于ANSYS有限元软件建立某自升式平台升降系统齿轮齿条啮合三维有限元模型,分析齿轮齿条啮合过程中轮齿温度场分布。在此基础上,建立磨损、点蚀、裂纹损伤齿轮模型,对比分析损伤齿轮与完整齿轮啮合过程中温度场分布的差异。结果表明:利用高精度红外热像仪可以准确捕捉啮合过程中轮齿温度场分布;温度场检测是自升式平台升降系统齿轮齿条无损检测的一种新方法。     

渐开线锥形非圆齿轮的啮合原理与仿真模型

根据渐开线锥形齿轮传动理论结合非圆齿轮齿廓包络原理,以齿条作为齿廓形成的媒介,提出一种基于齿条加工渐开线锥形非圆齿轮的方法,并建立了相应的加工数学模型. 基于该模型,证明了齿条与非圆齿轮纯滚动的运动关系,推导出啮合方程和瞬时接触线方程,以及经过坐标变换后得到渐开线锥形非圆齿轮的参数方程,对比了各种形式的渐开线齿轮齿廓形成特点. 借助数值计算软件对上述方程进行了验证,通过三维造型工具给出了渐开线锥形非圆齿轮的直观图形,从而验证了该方法的正确性和有效性.      

双公用齿轮变速机构的参数分析

金属切削机床的主轴箱(或床头箱、变速箱)和进给箱中,采用双公用齿轮变速机构传动的越来越多了。本文从一般采用双公用齿轮变速机构传动的角度出发,推导出双公用齿轮传动的相关传动付的速比公式。在此基础上,首先对采用非变位的双公用齿轮变速机构传动付的速比,根据相关作图原理,给出足够多的参数值(实际有用的),藉助电子计算机的帮助,作出非变位的双公用齿轮传动计算相关速比的线图来,以此指导设计计算工作,并为一般传动(变位齿轮传动)计算线图的建立和变速系统的优化设计打下基础。     

铣镗床双齿轮——齿条机构的消隙调整

针对预加负载双齿轮一齿奈机构的消隙调整,介绍了一种新的调整方法,使消隙的过程变得更加简单。