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.     

渐开线少齿差内齿轮副的优化设计及其图形的自动显示

采用优化设计方法来解决渐开线少齿差行星传动中内齿轮副几何参数的合理选择问题。该优化模型的目标函数为内齿轮副的啮合效率，设计变量为外、内齿抡的变位系数Ｘ＿１、Ｘ＿２和齿顶高系数ｈ＊＿ｎ．以保证一定的重合度、齿顶厚以及避免各种几何干涉为约束条件。优化方法为复合形法。最后，还编制了自动绘图程序，以便借助计算机自动显示和绘制内齿副的啮合图。     

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.     

优化变位系数对提高船用齿轮承载能力的研究

齿轮变位系数的优化对提高承载能力至关重要。本文研究了变位系数与承载能力的关系，提出了最优变位系数的选择原则。文中针对船用齿轮不同的中心距配置情况，讨论了利用齿轮封闭图实现优化变位系数的ＣＡＤ方法。研究和应用结果表明，优化齿轮变位系数可提高承载能力１５％以上，具有推广价值。     

渐开线直齿圆柱齿轮变位系数的优选法

从提高齿轮抗胶合和耐磨损能力的观点出发,用优化设计的思想提出了一种选择渐开线直齿圆柱齿轮变位系数简便实用而有效的方法     

图解法选择变位系数

我国机械工业在党和毛主席英明领导下,在三面红旗光学照耀下,得到迅速发展.如众所周知,齿轮传动在机械工业中被广泛应用,标准齿轮在许多技术条件下,对满足当前机械工业发展的要求,为发掘渐开线齿轮的潜力,采用变位齿轮,弥补标准齿轮的缺陷,适应生产的要求,是很有意义的,应予推广。 研究变位齿轮的文献很多,为便于学习利于生产,本人根据直观原则,用图解法阐述变位齿轮的原理,提出图解法选择变位系数的新方法.由于篇幅的限制,本文删去变位齿轮原理及作图方法等部分,仅介绍图解法选择变位系数的方法. 选择变位系数,因设计的要求有不同的条件,牵…     

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:     

渐开线齿形链机构的啮合机理

基于齿轮齿条机构的啮合理论,研究了渐开线齿形链机构的啮合机理．分析了渐开线齿形链轮和链条的啮合状态,得出了变位系数的求解公式,发现变位系数与齿数和节距有关,并给出了变位系数的变化曲线．对渐开线齿形链轮的根切状态进行了研究,求解了不发生根切的最小齿数．研究了渐开线链轮的最小变位系数和唯一变位系数,发现链轮节距为9．525mm时,最小齿数应为17．基于包络原理和坐标变换公式,确定了渐开线齿廓和齿根圆之间过渡曲线的方程．求解变位系数和最小齿数的方法可适用于所有节距的齿形链机构．     

日本渐开线行星齿轮减速机的测绘与剖析

根据对日本渐开线行星齿轮减速机的测绘结果,分析、计算了插齿加工中插齿刀的变位系数对行星齿轮传动,特别是内啮合副中的“过渡曲线干涉”的影响,以及对被切齿轮齿顶圆直径的影响。结果表明,在渐开线行星齿轮传动中采用标准齿轮传动时,只要适当控制插齿刀的变位系数,即使不减小内齿轮的齿高,也不会发生内齿轮齿顶与行星轮齿根的“过渡曲线干涉”;插齿刀的变位系数对被切齿轮的齿顶圆直径影响也不大。     

考虑变位系数的直齿轮啮合特性分析

使用有限元方法研究直齿轮传动的啮合特性.基于APDL建立变位直齿轮副参数化有限元模型,采用显式动力学分析软件LS-DYNA对齿轮副啮合过程进行数值仿真,得到齿轮啮合产生的动态接触力以及动态传递误差,研究了齿轮变位系数对于齿轮啮合特性的影响,将动态传递误差与静态传递误差进行对比,分析了二者产生差异的原因.研究表明不同变位系数下,啮合频率都是主要的频率成分,其他频率成分的幅值受到变位系数的影响,接近固有频率的倍频幅值较大.静态传递误差与动态传递误差在时域和频域上都存在较大区别.     

低速重载齿轮的磨损研究

本文在试验的基础上对圆周速度V=1～4m/s的齿轮传动进行了磨损研究。试验表明:V=1～4m/s低速重载齿轮处于边界润滑状态,其磨损速率与圆周速度有关,且存在一最恶速度值,当齿轮处于最恶速度运行时磨损速率最大。为提高齿轮的使用寿命,应避免齿轮在最恶速度附近运行。最恶速度值与齿轮的运行条件有关,如载荷、润滑油、齿面状况、材料及热处理等。在试验条件下,最恶速度值在V=1.13～1.41m/s,文本对最恶速度现象进行了分析,认为最恶速度值与边界油膜中的局部涡流有关。     

通用机床主传动系统的计算机辅助设计

本文以基本传动机构来组成通用机床主传动系统,编制了人机对话型的通用机床主传动系统的CAD程序。程序可满足多种特殊要求;可由设计人员按照以轴距和为最小的目标,或以最大线速度和为最小的目标,或兼顾这两者的多目标,进行优化设计。本文以铣床为例进行了应用设计,运用多目标进行优化设计,其结果与现有X62W进行对比,轴距和缩小了9.03％,最大线速度和缩小了17.55％。     

小轴交角空间交错轴间传动的一种优良形式

由1个直齿轮与1个斜齿轮组成的交错轴斜齿轮副可称作S H交错轴斜齿轮副。建立了此种特殊形式的交错轴斜齿轮传动啮合分析的数学模型,推导了啮合线方程和接触迹线方程。通过计算相对主曲率、相对速度等影响齿面接触质量的参数,发现了这种齿轮副组合方式的一些独特优点。S H交错轴斜齿轮传动是小轴交角情况下空间交错轴传动的一种优良形式。     

椭圆齿轮的弹流润滑研究

通过对互相啮合的一对椭圆齿轮的综合曲率半径、卷吸速度、单位接触长度载荷的分析,给出了椭圆齿轮弹流润滑的实用计算公式以及节曲线平均最小膜厚公式。此式的计算结果可以作为判断椭圆齿轮润滑性能优劣的依据。     

节曲线向径以线性速度变化的非圆齿轮研究

提出一种根据给定中心距和传动比范围设计封闭非圆齿轮的方法。在其节曲线形成过程中,引入了节曲线向径变化速度,根据封闭非圆齿轮传动的条件,构建的线性函数,得到节曲线向径以线性速度变化的非圆齿轮;推导新式齿轮的凹凸性、弧长、及压力角公式。通过仿真计算,得到了时间参数1不同的3种非圆齿轮节曲线,比较了3种节曲线及相应传动比函数的变化趋势,总结出传动比函数的对称性随1的变化规律,为新型齿轮的设计选用提供了依据。研究表明:节曲线方程由二次多项式构成的新式齿轮,相对其它非圆齿轮计算简单,构造方便。     

渐开线齿轮动态啮合力计算机仿真

为了获得渐开线齿轮啮合传动过程中的动态啮合力,提出了一种在MSC-ADAMS平台上的计算机仿真方 法．考虑了齿轮高速、大转矩啮合传动以及渐开线齿轮工作过程中齿廓啮合点位置不断变化的实际情况,基于 Hertz弹性接触理论,建立了仿真用齿轮刚度系数的计算公式及渐开线齿轮啮合传动的仿真模型,并以某车用变速 器的一对渐开线齿轮为研究对象,应用机构动力学仿真分析软件,计算得到了在3种不同工况下的齿轮动态啮合 力．研究结果表明:渐开线齿轮在啮合传动过程中含有明显的动载荷,动载荷的波动并非对称循环,其均值大于静 载荷;随着传动速度的增大,动载荷及其作用时间所占比例均增大．     

应用非圆齿轮均化牛头刨刀工作速度的研究

非圆齿轮与连杆机构组合应用可以简洁、紧凑的机构型式实现牛头刨床工作速度均化,以减少与刨刀运动特性密切相关的惯性力、过大的加速度造成的冲击、振动与噪音,通过对牛头刨床机构的运动分析以及对具有匀速运动创刀工作速度曲线拟合方程,建立了非圆齿轮传动比关系式,提出了按给定运动规律设计非圆齿轮与连杆机构组中非圆齿轮节曲线的设计方法。     

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。     

渐开线变位齿轮封闭图的研制及CAD

本文阐述了用分析计算法确定变位齿轮封闭图的基本原理以及封闭图的ＣＡＤ方法。文中针对齿条型刀具加工的齿轮，根据各种限制条件和传动质量指标要求，建立了各条曲线的数学模型，介绍了数据处理及封闭图的屏幕生成与输出方式。设计者只要输入齿轮对的齿数和刀具原始齿廓参数，便可绘制不同类型的封闭图。封闭图的ＣＡＤ提高了图形的精度和输出量，为图谱设计提供了可靠的方法。     

冲击谱激励下齿轮系统的动力学性能

依据德国BV043/85标准确定船用齿轮系统冲击谱,并转换为等效的双半正弦加速度冲击载荷。借助I-DEAS软件,利用杆单元、弹簧单元及四面体单元,建立包括齿轮、传动轴、轴承和箱体等组成的整个齿轮系统动力有限元分析模型,计算了齿轮系统的振动模态以及双半正弦加速度冲击载荷下的振动速度、振动加速度及动态应力。最后结合强度判定准则,分析了齿轮系统的抗冲击性能。