剃(磨)前齿轮齿廓展成齿形计算方法及参数化设计

剃(磨)前滚刀法向齿形参数直接影响被加工齿轮的齿形。利用平面齿廓法向法的基本原理,推导由剃(磨)前滚刀法向齿形反求工件齿形的计算公式,实现滚刀齿形参数化。通过VB对CAD进行二次开发,改变以往通过手动捕捉包络曲线簇顶点得到展成工件齿形的方法。实现剃(磨)前齿轮展成齿廓齿形的快速自动绘制。由展成结果可直观观察到滚刀参数对工件齿廓形状的影响,在此基础上可选取最优参数,提高设计质量。     

凸角型滚刀滚切齿形计算与有摩擦弯曲强度分析

基于展成加工原理,采用坐标变换法推导出Ⅰ型带凸角磨前滚刀各切削刃在被加工齿轮上生成的共轭曲线:按平面曲线合成方法对共轭曲线进行离散、压缩、连接与合成,得到加工后的准确齿形.基于APDL与MATLAB混合编程技术,精确地实现凸角型磨前滚刀切制的复杂齿形有限元几何建模,进而探讨了齿面摩擦力对齿轮弯曲强度与轮齿变形的影响.研究表明:实际齿轮承载能力精确计算中,摩擦力对轮齿强度的影响一般不应忽略.准确的齿形计算、建模与分析,对于复杂齿轮的强度分析和齿廓优化具有积极的意义.     

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.     

基于加工模型的大重合度齿轮时变啮合刚度计算

针对大重合度齿轮实际加工齿廓的过渡曲线、齿顶修缘、齿厚均与理想齿廓有所不同,对其啮合时变刚度计算方法进行了研究,建立了凸角修缘类型滚刀参数方程,依据齿轮啮合原理,推导剃(磨)齿前滚刀参数方程以及剃(磨)齿后齿轮齿廓的参数方程,结合现有计算大重合度齿轮时变啮合刚度的能量法,设计了改进势能法模型.根据齿廓参数方程编制了大重合度齿轮模拟软件,基于有限元软件计算出齿轮时变啮合刚度.将改进势能法模型与有限元法模型求解出来的结果进行对比,得出改进势能法模型的计算结果与有限元分析结果有较好的一致性,证明了所提出的改进势能法模型具有有效性.利用改进势能法模型研究了齿厚、过渡曲线、齿顶修缘对单齿啮合刚度最大值以及时变啮合刚度均值的影响.结果表明:齿厚对单齿啮合刚度最大值以及时变啮合刚度均值影响较大;过渡曲线部分主要的影响参数——凸角凸出部分径向高度、凸角径向高度、滚刀齿顶圆弧的半径对单齿啮合刚度最大值以及时变啮合刚度均值影响较小;齿顶修缘参数中的加工滚刀的修缘高和修缘角对单齿啮合刚度最大值的影响较小,但是对齿轮啮合刚度均值影响较大.     

阿基米德基本蜗杆齿轮滚刀的偏差分析

针对齿轮加工中的齿轮滚刀造成所加工齿轮副接触精度较低,直接影响到齿轮传动的平稳性问题,经过对滚刀齿廓的造型工艺出现的偏差进行分析研究,找出产生偏差的原因,提出了使用新型刀具材料,采用铲削工艺来取代一直沿用的铲磨工艺可对齿轮滚刀进行精加工,从而使齿轮滚刀的设计方法和加工方法在造型原理上相一致,以达到提高齿轮滚刀制造精度的目的。     

阿基米德基本蜗杆齿轮滚刀的偏差分析

针对齿轮加工中的齿轮滚刀造成所加工齿轮副接触精度较低,直接影响到齿轮传动的平稳性问题,经过对滚刀齿廓的造型工艺出现的偏差进行分析研究,找出产生偏差的原因,提出了使用新型刀具材料,采用铲削工艺来取代一直沿用的铲磨工艺可对齿轮滚刀进行精加工,从而使齿轮滚刀的设计方法和加工方法在造型原理上相一致,以达到提高齿轮滚刀制造精度的目的。     

S型齿廓少齿数齿轮的几何建模与强度分析

针对渐开线少齿数齿轮副因齿面接触应力大导致承载能力低而难以广泛应用的问题,提出了一种能够实现凹凸弧齿廓啮合的基于正弦曲线齿条刀具加工的S型齿廓.给出了齿条刀具正弦函数的曲线方程,推导了S型齿廓数学模型,建立了S型齿廓少齿数齿轮的几何模型,分析了S型齿廓的诱导法曲率的计算方法,开展了齿轮副接触应力的有限元仿真分析,并与渐开线少齿数齿轮作了对比分析.结果表明,相互共轭啮合的S型齿廓齿轮副具有相同的齿廓方程形式,能够用一把齿条刀具或滚刀加工,且能较大幅度地提高少齿数齿轮副的承载能力.     

一种新型齿廓曲线的探讨

基于渐开线齿轮的插齿原理,以不同形式的齿廓曲线代替插刀齿廓曲线,包络出与给定齿廓曲线的插齿刀对应的被加工齿轮的齿形,以纯滚动弧长s为参数,利用坐标变换和齿廓共轭原理,根据插刀齿廓,推导出被加工齿轮的齿廓方程,并根据得出的齿廓方程进行了仿真.由仿真结果可以对具有不同齿廓的插齿刀所加工的齿轮进行可行性分析,避免实际加工所造成的浪费.     

基于啮合角函数的非圆齿轮共轭齿廓直接求解

定义了非圆齿轮啮合角函数的概念,提出了基于啮合角函数的非圆齿轮共轭齿廓的直接求解方法·建立了齿廓求解的运动几何学模型,给出了齿廓方程,给出了齿廓啮合原理的啮合角函数表达式·该方法,给定啮合角函数,无需坐标变换,可直接求解共轭齿廓,简化了非圆齿轮共轭齿廓的求解·该方法亦适用于圆齿轮齿廓,实现了圆齿轮和非圆齿轮共轭齿廓求解的高度统一·为齿轮传动的设计计算提供了一种有效的新途径·     

正齿椭圆齿轮的实体建模及其运动特性分析

针对椭圆齿轮齿廓生成复杂且造型困难的问题,本文依据齿条刀具范成法加工非圆齿轮的原理,建立了计算机仿真加工中刀具与椭圆齿坯间的运动学模型;由此根据齿条刀具加工中齿廓形成的规律,编写出椭圆齿轮齿廓的计算程序,该程序可方便地计算出椭圆齿轮齿廓曲线数据;最后将该齿廓曲线数据导入实体造型软件完成实体建模,并运用Adam s软件分析了椭圆齿轮的啮合及运动特性。     

滚刀安装角的计算

通过对滚齿加工中滚刀安装角的分析，提出了用标准滚刀滚切标准齿轮、短齿圆柱齿轮及变位齿轮滚刀安装角的公式。并分析了滚刀安装角误差对被加工齿轮齿形精度的影响，经实践验证本公式在提高齿形精度方面取得了预期效果。     

M6～M12两圈齿硬质合金刮削滚刀的研制

本文针对国内小批量生产大、中模数硬齿面齿轮加工的需要,首次提出两圈完整齿刮削滚刀新结构.对这种结构的合理性、新形式焊接刀排机夹结构的可靠性、硬质合金牌号选择以及滚刀齿形设计和制造问题进行分析讨论,最后将M6滚刀的切齿试验结果作了介绍.     

剃前滚刀设计方法的研究

为了改善齿轮在啮合运动过程中产生噪音的问题，人们通常将齿轮的齿顶加工出修缘、齿根加工出沉割．本文针对加工该类齿轮的刀具——剃前滚刀的触角长度计算，留剃余量及齿顶修缘量等问题从理论上进行了深入的分析、研究，为设计该类齿轮刀具提供了理论依据和方法．     

渐开线直齿圆柱齿轮啮合磨损试验研究

为齿轮啮合磨损计算机仿真提供依据,在CL 100型齿轮试验机上进行了渐开线直齿圆柱齿轮啮合磨损试验,利用高精度的UMC1000C型三坐标测量仪进行了轮齿磨损前后的齿形检测·检测结果经计算机数据处理,再利用Mathematica软件绘出线磨损量线图,试验方法与理论计算方法比较,结果相符·节圆附近的磨损量最小,齿顶圆附近的磨损量最大,径向线磨损量分布的规律与齿面啮合相对速度的变化规律基本一致·     

等基圆锥齿轮的齿面几何与修形分析

以数控加工理论为基础,阐述了等基圆锥齿轮的基本原理,提出了指状铣刀仿形加工等基圆曲线齿锥齿轮的齿线和齿廓修形方法;确定了加工等基圆锥齿轮的指状铣刀的设计原则和设计参数;导出了计入齿线和齿廓修形的齿面方程和齿根过渡曲面方程·等基圆锥齿轮的齿线是一条特殊曲线,其凹凸方向与传统曲线齿锥齿轮齿线的凹凸方向相反,必须采用数控方法加工;通过铣刀廓线修形可实现齿轮齿廓修形,沿理论齿线的法向移动刀具可实现齿线修形;通过齿线和齿廓组合修形实现齿面修形·为齿面曲率分析、啮合分析及强度计算奠定了基础·     

大模数内齿轮滚刀的齿形分析

对大模数内齿轮球形滚刀的一种齿形进行啮合理论分析,求出滚刀加工出来内齿轮的齿形,然后与标准内齿轮的齿形比较,结果表明：该齿形的滚刀加工的内齿轮能满足要求。     

摆线轮齿廓曲线 CNC 成形磨削机理

根据摆线轮齿廓曲线的生成原理,建立了与齿廓曲线共轭的修整滚轮运动轨迹的数学模型．通过ＣＮＣ技术控制砂轮修整器及精密分度机构,实现了摆线轮齿廓成形磨削的新技术．     

负前角硬质合金齿轮滚刀齿形精度保持性的研究

负前角硬质合金齿轮滚刀具有曲线刀刃，提高其齿形精度保持性比具有直线刀刃的普通齿轮滚刀更复杂、更困难。针对负前角硬质合金齿轮滚刀齿侧面铲磨畸变的特点，提出了一种使用新型凸轮曲线的变Ｋ值铲磨工艺，并优化设计了相应的新型变Ｋ值凸轮，在生产中进行了实验验证。该工艺具有操作简单、使用方便、精度稳定等优点。     

非圆齿轮齿廓数值计算的研究

提出了一种简单准确的非圆齿轮齿廓的数值算法．该方法从齿廓形成原理和过程出发，将非圆齿轮齿廓的计算转化成了求非圆齿轮节曲线的法向等距线和插齿刀齿廓的交点过程，因此只需要给出非圆齿轮节曲线、插齿刀参数和插齿数据，就可以非常迅速准确地计算出非圆齿轮，其中包括齿顶、工作齿廓、过渡曲线和齿根曲线的全部齿廓数据．同时，它还可以检查非圆齿轮是否发生根切或齿顶变尖等设计缺陷，为非圆齿轮的测量和线切割加工提供了准确的齿廓曲线数据．目前，该方法已经成功地应用于非圆齿轮齿廓线切割的加工中，并取得了良好的效益．     

基于动态性能分析的风电增速箱NW型行星齿轮综合修形方法

风电增速箱是风力发电系统的关键部件,其传动性能的优劣直接关系到风电系统能否可靠运行。NW型行星齿轮因其具有结构紧凑、承载能力及传递功率范围大等优点被应用于风电增速箱中,但NW型行星齿轮的齿面易发生载荷集中现象、传动误差较大,从而通常会使齿轮的使用寿命缩短并且使它们在风力发电机组中的广泛应用受到限制。齿轮修形常被用来改善齿轮传动性能,然而,传统修形技术尚无法有效地解决上述问题。为此,同时综合考虑了齿轮单位长度载荷以及传递误差对传动性能的影响,结合齿向修形和齿廓修形的优势,并基于接触斑点、啮合错位量等仿真分析结果,提出了一种兼顾降低传动误差与改善齿面集中载荷的齿轮综合修形方法。应用该方法对NW型行星齿轮内外啮合齿轮副分别进行修形,并对修形效果进行了仿真验证。分析结果表明,相比于未修形的状态,内外啮合齿轮副最大单位长度载荷分别降低了17.21%、24.16%;传动误差分别降低了22.64%、35.23%,可见综合修形同时改善了齿轮传动误差和齿面载荷分布,从而提高了风电增速箱中齿轮的传动性能和使用寿命,对风力发电的发展具有重要研究意义。