非零变位斜交轴锥齿轮传动设计

针对斜交轴锥齿轮传动中的设计问题 ,将非零变位技术引入该类齿轮传动的设计中。推导了有关斜交轴锥齿轮传动的公式及锥齿轮设计的通用简化计算公式。采用文中所述方法 ,对一对轴交角为 1 8°的螺旋锥齿轮进行了改进设计。结果表明 ,采用本文推导的设计公式可简化设计计算 ,同时变位系数的选择具有较大的范围 ,经过改进设计的齿轮具有较好的弯曲强度、接触强度和啮合性能。     

等高齿螺旋锥齿轮的设计改进

采用“非零”变位原理设计等高齿曲齿锥齿轮,克服了传统设计方法中的许多限制条件,能够实现传统的设计方法所不能实现的传动要求。理论分析说明：运用“非零”变位原理,在Ｏｅｒｌｉｋｏｎ齿形制上应用,以求在同材质、同精度、同尺寸条件下,从设计上提高抗磨损性能和抗点蚀能力。     

弧齿锥齿轮传动内部动态激励数值仿真

建立了弧齿锥齿轮传动的三维几何模型及有限元静力和动力接触分析模型.采用ANSYS软件对静力分析模型进行接触分析,得出弧齿锥齿轮传动的啮合刚度激励;采用LS-DYNA软件计算轮齿的啮入位置及主、从动轮的相对转速,对其啮入冲击特性进行数值仿真;用半正弦函数模拟误差激励曲线.综合考虑齿轮刚度激励、误差激励及啮入冲击激励得到弧齿锥齿轮传动的内部激励曲线.仿真分析得出负载对冲击有较大影响;冲击时间与冲击速度无关,冲击力与冲击速度成正比;齿轮侧隙及轴交角误差将导致冲击时间滞后,同时引起冲击力增大;侧隙对冲击时间滞后影响较大,轴交角误差对冲击力大小影响较大.     

微机CAD系列支撑支件及丛书(12)——圆软齿轮传动优化设计及CAD

本软件能够对直齿圆锥齿轮、弧齿圆锥齿轮、零度圆锥齿轮和圆弧齿双曲面齿轮进行优化设计及CAD.该软件的功能和特色如下:(1)直齿锥齿轮传动:适用于不同压力角(如α=14.5°,20°,22.5°,25°)在任意轴交角时的几何尺寸计算,接触和弯曲强度设计.(2)弧线齿和零度锥齿轮传动:适用于各种不同压力角(对弧线齿为14.5°,16°,20°,22°,25°;对零度锥齿为20°,22.5°,25°)不同螺旋角,轴交角为90°的格里森制等顶隙收缩齿的几何尺寸计算,确定刀具参数和设计.(3)弧齿双曲面齿轮传动:适用于轴交角为90°的格利森制等弧齿双曲面齿轮,齿数范围为z1=5～20,z2=30～60,平均压力角为19°,21.25°,     

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     

大重合度锥齿轮的优化设计

本文提出了重合度大于2的直齿锥齿轮和小螺旋角弧齿锥齿轮的优化设计方法。这种大重合度锥齿轮采用了长齿高制(h*>1)和负传动设计,可在现有的机床上使用标准系列刀具加工。     

渐开线零齿差内齿轮齿形系数的计算

零齿差内齿轮齿形系数,不但与它的齿数和径向、切向变位系数有关,而且与插刀齿数和刀具的变位量相关,故在计算零齿差内齿轮齿形系数时,必须同时考虑两者的因素.本文根据55°切线法,用上述观点推导了齿形系数公式,可供机械设计人员在设计零齿差传动中参考.     

交错轴非线性变位变厚齿轮传动接触特性分析

交错轴变厚齿轮传动存在齿面间滑动速度大、承载能力低、易磨损、噪声较大等问题,且一般变厚齿轮的变位系数沿轴向线性变化,因此当齿宽太大时会产生齿顶变尖或根切等现象。本文在传统变厚齿轮线性滚削加工的基础上,通过改变加工路径曲线,提出非线性变位变厚齿轮的加工方法,推导了非线性变位变厚齿轮的齿面方程,分析了不同加工路径曲线对该类齿轮齿面形貌的影响。采用轮齿接触分析方法,建立交错轴变厚齿轮副接触分析模型,讨论了4种加工曲线下齿面接触迹线和接触椭圆的变化规律,并与标准变厚齿轮进行对比,同时采用经仿真得到的啮合印痕图来进一步验证接触椭圆的准确性。研究结果表明,采用小齿轮两端修正的加工路径所生成的非线性变位变厚齿轮在交错轴齿轮传动接触特性上明显优于标准变厚齿轮和采用其他几种加工路径所生成的非线性变位变厚齿轮。     

对数螺旋线齿锥齿轮齿面的形成及传动原理(Ⅰ)

提出了一种新型锥齿轮-对数螺旋线齿锥齿轮传动形式,并以基曲线和基曲面滚动原理为基础,结合对数螺旋线极坐标方程,分析了对数螺旋线以及对数螺旋线齿锥齿轮齿面的形成过程,建立其了齿面方程.结果表明:对数螺旋线齿锥齿轮传动作为一种新型的锥齿轮传动形式在几何理论上可行.其齿面的形成过程及方程的确定为进一步分析研究建立该种齿轮传动的啮合方程、共轭齿面方程奠定了数学基础,为研究这种新的锥齿轮传动形式的传动原理提供了理论上的保证.     

螺旋锥齿轮四轴联动数控两刀法加工

国内普遍采用五刀法加工Gleason制的螺旋锥齿轮副,需要5道工序才能完成大轮和小轮的粗精切,机床生产效率低、调整时间长．为此,针对国产四轴联动数控铣齿机提出了两刀法加工原理,使用双面刀盘并利用刀盘中心的轨迹运动完成对小轮凸面的精加工．通过改变刀位的方法实现设计要求的齿长曲率,以达到较好的接触情况,并建立了螺旋锥齿轮两刀法数字化加工模型．最后分别利用齿面接触分析（TCA）和实验,与格里森单面刀盘五刀法加工进行对比,结果表明：两刀法减少了加工工序,加工时间可节约40％;虽然改变了小轮内刀直径,但可以灵活方便地通过轨迹运动实现齿长曲率,得到较好的接触情况．实验得到的齿面接触区与TCA分析结果基本相同．     

NGW型行星齿轮传动设计中的几个计算问题

行星齿轮传动与普通定轴轮系齿轮传动相比较,具有多方面的优越性。然而行星齿轮传动一般均为变位齿轮传动,设计计算工作量十分浩繁,其中尤以几何参数的计算为最,这也是行星齿轮传动不易推广应用的一个原因。本文对NGW型行星齿轮传动进行了分析,就以下三个计算问题列出了它们的简捷计算方法和计算公式: 一、太阳轮、行星轮和内齿圈的配齿数方法; 二、用查曲线圈方法计算角度变位齿轮传动的几何参数; 三、在内啮合角度变位齿轮传动的几何参数和几何尺寸计算中,引入了“齿顶延长系数”的概念,并在分析插齿加工的特点的基础上,引出了包括内、外啮合、滚切、插切齿轮的统一的设计用几何尺寸计算公式。最后还附有设计计算实例。     

基于可靠度约束的弧齿锥齿轮参数优化

将弧齿锥齿轮的强度应力作为随机变量处理,建立了弧齿锥齿轮传动的优化设计数学模型,并对实例进行了计算。最后将计算结果应用于弧齿锥齿轮传动的设计中,取得了较好的效果。     

基于五轴加工中心的弧齿锥齿轮刀倾法研究

分别建立了刀倾型弧齿锥齿轮铣齿机和双转台五轴加工中心的运动学模型,进行运动转换求解时,选择原点和z轴分别与齿坯设计交叉点和齿坯轴线重合的坐标系作为描述运动的基础坐标系,调整两类机床的基础坐标系使其相对于各自的齿坯和刀盘分别具有相同的位姿,从而建立两类机床运动模型之间的联系.将刀盘相对于基础坐标系的位姿与齿坯相对于基础坐标系的转速分开求解,根据等效转化的原则求解五轴加工中心的各轴运动;根据挂轮滚比计算出产形轮与被切制齿轮的速比.实现了切齿运动由刀倾型弧齿锥齿轮铣齿机向五轴加工中心的实时转换,因而可以用五轴加工中心切制出与刀倾型弧齿锥齿轮铣齿机切制的齿型一致的齿轮,VERICUT切齿仿真得到的齿型证明了这一点.     

锥齿轮强度计算式的新方案

我国现在还未有自己的统一的锥齿轮强度设计的标准计算公式。这个课题比较复杂。国际齿轮标准化组织ISO也远远未得解决。但我们不能坐等。为早日实现“四化”,本文试图以技术政策为指导,初步消化国内、外有关强度设计的资料[国内着重分析近期编写的具有标准化作用的各种《手册》和高校教材;国外重点分析西德的D1N,美国的AGMA(亦即Gleason)和日本的JGMA三家资料],并加对比,找出了ISO(以D1N为代表)和AGMA(以Gleason为代表)两家锥齿轮强度计算式的内在关系,并在此基础上结合我国锥齿轮行业现状和新成果,提出一个强度计算式的新方案(新设计体系)。这个新方案有四个特征:①计算式的形式,与ISO圆柱齿轮标准公式一致,符合我国标准应向ISO靠的技术政策;②按此公式计算的强度值,与AGMA公式计算结果基本相同,体现出比较符合实际的Gleason强度值的先进成果;③提出一项新的齿形系数供选用,不受AGMA和D1N齿形制的限制,以适应我国齿形制各家并存的实际情况;④导出一个供初步设计用的简化计算式,使锥齿轮设计步骤完善化而避免反复试算。这方案还很粗糙,只作引玉之砖。     

船用交错轴变厚齿轮啮合性能的研究

基于空间齿轮啮合原理和有限单元法,分别建立了船用交错轴变厚齿轮齿面模型及啮合模型.在承载和安装误差的作用下,对船用交错轴变厚齿轮传动啮合特性进行了分析,研究了中心距误差、轴交角误差和大齿轮轴向位置误差对啮合印痕、最大接触压力、传动误差及啮合刚度的影响规律.结果表明,中心距和轴交角误差使得啮合印痕发生明显的偏移,造成最大接触压力及传动误差的峰峰值增加,且中心距及轴交角的正负误差对啮合刚度的影响呈相反的趋势,但大齿轮轴向位置的误差对啮合特性影响较小.通过加载啮合特性试验,验证了理论啮合分析结果的正确性,这对船用交错轴变厚齿轮传动匹配设计具有重要的指导意义.     

低噪声螺旋锥齿轮的试验研究

本文介绍了采用新方法设计的大重合度螺旋锥齿轮的噪声、振动的试验结果。试验表明:这种螺旋锥齿轮具有传动平稳,噪声比普通的螺旋锥齿轮低2～4分贝,降噪效果明显,可用现有的机床与刀具制造,无需再投资,故极易推广。     

新型非零变位曲齿锥齿轮优化设计的封闭图简捷显示法

新型非零变位曲齿锥齿轮可以用封闭图来选择变位系数 ,文中给出了用C语言设计的进行该型齿轮的封闭图边界曲线简化的方法。即用内包络法对一系列封闭图进行分析 ,再用回归分析法对复杂的边界曲线进行处理 ,用几条简单的直线来取代边界曲线画出封闭图的范围。结合质量指标曲线即可确定变位系数。文中给出了直线的求法。     

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。     

弧齿锥齿轮铣齿机的国产数控系统二轴改造

通过分析弧齿锥齿轮加工原理、机床的结构和运动关系,对普通机械式铣齿机进行了二轴国产数控系统改造。完成了数控系统的可编程控制器PLC的二次开发,通过可编程控制器实现了液压系统手动与自动控制,重新设计了工作台液压进给系统;开发了弧齿锥齿轮数控加工的交互界面,最后进行了切齿试验。     

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.