齿轮传动系统设计的优化理论——机床主传动系统优化设计

本文从探讨机床主传动系统优化设计出发提出了齿轮传动系统设计的优化理论。目前,普遍采用的以“转速图”为工具设计齿轮传动系统(或机床主传动系统)的方法,不易拟定出较理想的方案,本文在用矩阵法探讨主传动系统的传动比分配规律的基础上,提出最少传动副数的概念和最佳传动比的概念,并从系统优化的角度考虑建立了数学模型,总结出新的设计方法,即优化设计法。     

组合机床主轴箱轴孔坐标及修正轮齿参数的电子计算机计算

本文介绍一个用电子计算机计算组合机床主轴箱轴孔坐标及修正齿轮参数源程序的工作原理和使用方法。文中还导出了三轴不等距的坐标计算公式,有利于主轴箱传动系统的设计,使结构节省了传动齿轮。     

引信齿轮传动系统扭振固有频率的设计灵敏度

研究钟表时间引信齿轮传动系统扭振固有频率的设计灵敏度问题,建立了齿轮传动系统动力学控制方程,推导了固有频率对引信传动系统设计参数的灵敏度公式,其参数是齿轮轴的扭转刚度,齿轮和轴上零件的转动惯量以及各级传动比,为引信齿轮传动系统动力学设计提供了方法。     

几种典型机床噪声的治理

对几种典型机床进行治理噪声的试验，试验表明机床的齿轮传动系统是较大噪声源，介绍了改进加工工艺与改进结构来降低噪声的几种有效方法。     

机床噪声源的识别与控制

探讨机床噪声产生机理，提出估算齿轮模态参数的新方法；应用现代谱分析和谱峰识别方法实现了噪声源的计算机自动识别与控制，该法用于某铣床的主传动系统声源分析已取得满意结果并指导了其改良设计。     

用计算机求机床变速组内不同模数齿轮的齿数的方法

本文由机床传动系统中，受力变化大的变速组常采用不同模数的齿轮，当中心距一定时，则两对齿轮的齿数和不等，这时确定各齿轮齿数就很麻烦，特提出用计算机求齿数的方法。     

正齿轮传动的动载荷影响因素分析

本文用状态空间方法计算了各种单级和多级齿轮传动系统的动态特性,分析了齿轮参数和齿轮误差对传动系统动态性能的影响,并研究了多级齿轮传动系统中联接轴扭转刚度和各级齿轮啮合刚度相位排列对系统动态的影响,为高速齿轮设计提供了指导性的意见。     

机床低频杂音的分析

本文应用波动理论分析机床某些低频杂音产生的机理,认为机床低频杂音的重要来源之一,是机床传动系统中齿轮啮合频率与某边频在幅值接近时形成的拍现象的声音响应。从拍运动方程可知,拍信号可用频谱分析方法来识別。由此本文提出识别机床杂音的方法。     

机床主传动系统计算机辅助设计

为了更好更快地进行机床主传动系统设计,本文设计编写了应用于微机上的机床主传动系统计算机辅助设计软件。按照机床主传动系统设计要求,输入参数后,自动实现确定系统转速、传动方案,生成系统结构网、结构式,绘出转速图,确定各级齿数,绘制传动系统图。     

齿轮传动噪声的分析

对齿轮传动系统产生的噪声从各方面进行了分析,并从齿轮传动系统的设计、制造、安装和维护各方面进行了降低噪声措施的探讨.上述各个环节必须得到充分的重视和认真地落实,齿轮传动系统的噪声才能得到有效的控制.     

通用机床主轴箱的计算机辅助设计

本文论述了主轴箱计算机辅助设计的原理和方法；并在美国ＧＯＵＬＤ公司计算 机辅助设计系统上实现了主轴箱的计算机辅助设计，绘制了转速图、传动系统图和展 开图；在参数优化设计的基础上，用人机对话的方式，实时修改完成结构设计。在机 床现代设计方法的领域中进行了探索。     

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。     

基于UG的组合机床多轴箱模块化设计

根据模块化设计原理,在功能分析的基础上划分了组合机床多轴箱的各级模块.将三维CAD技术与模块化技术相结合,以UG(Unigaphics)为软件开发平台,利用其强大的三维造型功能和装配功能,建立了组合机床多轴箱参数化三维造型模板库,同时还建立了存放设计过程中所需数据的数据库.设计人员在系统界面的引导下可完成模块选择、模块组合和设计计算等环节,从而实现了计算机辅助组合机床多轴箱三维模块化设计,提高了设计效率.     

数控机床伺服系统中变速齿轮的设计

本文论述了数控机床伺服系统中变速齿轮的作用、设计方法及设计中需注意的问题,可供设计数控机床伺服系统时使用。     

基于精密铸造技术的螺旋齿面齿轮拓扑齿面计算机辅助设计

为了获得高啮合稳定性的面齿轮传动机构,提出了一种螺旋齿面齿轮计算机辅助三维拓扑修形设计,获得点接触面齿轮啮合副以避免发生边缘接触的方法。首先建立接触路径修形设计的数学模型,采用虚拟插齿面齿轮原理,通过预先设计的传动误差函数实现了沿期望接触路径的齿面齿廓修形;然后利用计算机辅助设计技术构建沿接触线修形的数学模型,进行了沿接触线方向修形设计;通过修形量的叠加,重构了三维拓扑修形齿面,最终获得点接触双凸型面齿轮传动。最后以两种不同修形参数的螺旋齿面齿轮为例进行了轮齿接触分析(tooth contact analysis, TCA)。结果表明：设计参数与仿真结果高度一致,验证了计算机辅助修形设计方法的合理性。     

基于可靠性稳健优化设计的齿轮轮齿修形量

在可靠性高阶矩理论基础上,将优化设计、灵敏度设计与稳健设计相融合,建立了圆柱齿轮传动的齿轮修形参数可靠性稳健设计模型,提出了一种以修形参数为设计变量,以修形参数的灵敏度和齿轮质量为目标函数的圆柱齿轮优化修形方法.从可靠性稳健设计角度解决了齿轮修形参数确定方法的问题.研究了轮齿修形参数的改变对齿轮传动可靠度的影响,通过计算机程序进行验证并获得了理想的数值计算结果.数值算例表明所提出的方法是一种非常方便和实用的改善轮齿修形量的方法,为确定齿轮轮齿最佳修形量提供了一种理论依据.     

正交变传动比面齿轮的设计及三维造型

<正>交变传动比面齿轮传动是一种新型的齿轮传动形式.根据空间坐标变换关系及齿轮啮合原理,推导正交变传动比面齿轮副的节曲线、齿顶曲线、齿根曲线方程;结合加工刀具齿面方程与齿轮共轭基本原理,得到正交变传动比面齿轮的齿面参数方程;根据根切和变尖的条件,推导齿宽的计算方法;分析加工过程中刀具的空间走刀轨迹,基于VB和Solidworks(API)开发出正交变传动比面齿轮参数化设计和加工仿真系统;对正交变传动比面齿轮副进行实验研究,验证了理论推导过程和参数化设计及仿真加工方法的正确性和可行性.     

齿轮机床传动链误差的工件诊断法

应用齿轮精度理论、现代谱分析技术和误差分离技术,提出通过测量机床所加工的齿轮来诊断机床的传动链误差(工件诊断法)。给出了由机床、刀具和工件系统中各个误差源所产生的齿轮加工误差的数学表达式,阐述了工件诊断法的原理。     

Klingelnberg摆线锥齿轮运动优化与仿真

基于克林根贝尔格(Klingelnberg)摆线锥齿轮的对滚模型,利用轮齿接触区预报公式,根据复合形法寻优原理建立了运动优化方法,并进行了实例仿真验证·在优化数学模型中,以齿轮运动误差最小为目标函数,以刀盘压力角、刀盘装定角和刀盘工作半径等3个对啮合性能有敏感影响的机床工艺调整参数为设计变量·优化后的运动误差值比优化前有较大的减小·该方法可以快速有效地确定具有良好啮合性能的一组机床工艺参数·     

非圆摆线针轮传动的原理与设计

提出一种用于平行轴间变传动比传动的新型齿轮副——非圆摆线针轮传动.建立非圆摆线针轮传动的啮合坐标系,阐述了非圆摆线针轮共轭齿廓的形成原理.建立非圆针轮齿廓方程,利用坐标变换和齿廓共轭原理,根据圆柱针轮刀具的齿廓方程,结合非圆齿轮加工走刀轨迹及啮合方程,推导出非圆摆线轮的齿廓方程.基于上述理论,运用Matlab软件的数值计算实现了非圆摆线针轮副的参数化设计,得到非圆摆线针轮副的设计实例,并实现SolidWorks环境下的实体建模.运用Adams软件分析该齿轮副实例的运动特性,通过仿真实验结果与理论计算结果的对比,验证了该齿轮传动原理与设计的正确性.