球面包络环面蜗杆齿形分析及加工

建立球面包络环面蜗杆传动的空间啮合理论体系 ,推导了球面包络环面蜗杆的齿面方程 .完成了基于SolidWorks系统的蜗杆曲面的精确建模 .根据蜗杆齿廓形成原理 ,提出了采用范成法飞刀粗切蜗杆齿形 ,用球头砂轮精确磨削的蜗杆齿廓加工原理和方法 .     

蜗杆砂轮曲面与面齿轮齿面的对应关系

研究蜗杆砂轮磨削面齿轮的原理与方法。利用产形插齿刀作为中间曲面,通过计算面齿轮和插齿刀、插齿刀与蜗杆砂轮的接触线,得到蜗杆砂轮和面齿轮处于不同加工位置的接触点计算方法,给出蜗杆砂轮磨削面与面齿轮齿面对应关系模型,在VERICUT仿真软件中对蜗杆砂轮磨削面齿轮的方法进行仿真验证。研究结果表明:利用蜗杆砂轮磨削面齿轮齿面的关系模型可分析加工过程中面齿轮齿面对应的蜗杆砂轮工作曲面位置,为通过修整蜗杆砂轮对面齿轮齿面制造误差进行补偿修正提供技术基础。     

ZN_1蜗杆成形磨削砂轮修整研究

成形磨削是精密蜗杆磨削加工的发展趋势,而蜗杆磨削的齿形精度主要取决于成形砂轮廓形的精度。根据齿轮啮合原理建立ZN1蜗杆磨削加工的数学模型,用已知的蜗杆齿面形状求出了砂轮的廓形,通过MATLAB编程计算得到成形砂轮的轴向截形。利用三维建模技术验证了数学建模过程和计算结果的正确性,进而对砂轮修整安装参数进行了分析,得出了砂轮截形的变化规律。     

ZA型蜗杆成形磨削技术研究

针对阿基米德蜗杆(ZA型蜗杆)磨削加工的要求,建立了阿基米德蜗杆磨削加工的数学模型,根据CNC砂轮修整器的成形原理,推导了磨削用砂轮截形的计算方法,利用MATLAB计算得到砂轮回转面的截形,在带有CNC砂轮修整器的数控螺纹磨床上实现了蜗杆的磨削试验。试验证明,该方法稳定提升了蜗杆的磨削精度,而且操作简单。     

实用型平面双包络环面蜗杆传动的参数化建模

在环面蜗杆螺旋线参数方程的建模基础上,论证并分析构建了平面包络环面蜗杆产形齿的特征模型,按此模型在MDT6.0环境中实现了平面包络环面蜗杆的三维建模.进而又分析讨论了平面二次包络环面蜗轮的特征模型与实体构建,实现了"平面二次包络环面蜗杆传动的参数化建模".该方法简洁实用,三维实体具有真实的运动型面,能为数控加工提供精确的坐标参数,也能为平面二次包络环面蜗杆传动的性能优化奠定良好的基础.     

新型包络圆柱蜗杆传动的理论研究（Ⅱ）

首次建立了双自由度运动状态下,用环面砂轮包络加工圆柱蜗杆传动的啮合原理数学模型,用环面刀具包络成形的蜗杆副,蜗杆的轴向齿廓为凹齿廓,蜗杆与蜗轮为瞬时双线接触,并兼备了二次包络成形和凹面齿圆柱蜗杆的特征。这种新型蜗杆传动具有良好的应用前景。     

加工和安装误差对无侧隙蜗杆传动接触线及齿廓的影响

在具有加工和安装误差的情况下,为了研究各蜗杆参数对无侧隙双滚子包络环面蜗杆的齿廓及蜗杆齿面接触线的影响规律,建立了包含加工误差和安装误差的蜗杆传动啮合函数,建立了蜗杆齿面接触线及蜗杆齿廓方程,利用三维建模技术分析了蜗杆、蜗轮轴交角误差,中心距误差,蜗杆轴向窜动误差,蜗轮滚子齿距角误差,砂轮滚子偏距误差,转角误差等对蜗杆齿廓的影响,同时分析了在误差作用下蜗杆齿面接触线发生的变化,并进行了运动学仿真.研究结果表明:转角误差、砂轮滚子齿距角误差达0.5°时对蜗杆齿廓影响较为明显,即容易产生卡死现象;当蜗杆轴交角误差达0.5°时,整个蜗杆齿廓产生了严重变形,且蜗杆轴断面变为椭圆形,极易发生蜗轮轮齿折断现象;其他误差在1 mm以内时对齿廓及齿接触线的影响较小.     

基于轴向和切向变速的蜗杆砂轮磨齿齿面纹理改变方法研究

蜗杆砂轮磨齿是重要的硬齿面精加工方法，但其在工件齿面上会留下不利于啮合噪声表现的平行纹理，在保持其工艺优点的同时，探究齿面纹理改变的方法具有重要意义。文章基于空间曲面啮合原理，结合接触迹和相对速度矢量进行工件齿面磨削纹理仿真；根据齿面纹理与磨削方向的对应关系，定义磨削方向角度对工件齿面纹理进行定量分析；通过建立齿面磨削方向模型，研究轴向和切向速度变化对齿高和齿宽方向上纹理的影响；提出轴向和切向变速的蜗杆砂轮磨齿加工方法，对比分析不同的变速曲线，设计使得相邻接触迹间速度差值最大化的正弦变速函数，建立各加工方法下的齿面磨削方向模型并进行对比。结果表明，该文方法可以在齿高和齿宽方向上改变齿面的磨削速度方向，进而达到改变齿轮纹理的效果。     

直廓环面蜗杆传动的高次方修形原理

系统地建立了高次方修形直廓环面蜗杆传动的数学模型,用微分几何和啮合理论等理论推导了蜗杆副的曲率参数,啮合函数以及曲率干涉界线函数.证明了直廓环面蜗杆的齿面为不可展的直纹面,这与其蜗杆的齿面形成原理相吻合.利用最小二乘法拟合无量纲化的修形数据得到普适型高次方修形曲线,基于此曲线推导出工艺传动比的计算公式,得到高次方修形蜗杆传动.根据不同次修形曲线修形的数值算例分析表明,高次方修形可消除原始型直廓环面蜗杆齿面的常接触线,有效的增大了蜗杆副齿面的共轭区面积,修形后蜗杆全长可被利用,承载能力强.但高次方修形后的蜗杆副齿面存在曲率干涉界线,有可能导致蜗杆副发生根切.     

渐开线圆柱齿轮鼓形修形的实验及理论计算

在大平面砂轮磨齿机(Y7125)上,利用磨齿的同时,采用简单的工艺方法来实现轮齿的鼓形微量修形。根据啮合原理推导出以内锥面砂轮磨削齿面得到的鼓形齿面方程、鼓形量等精确计算公式。     

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。     

砂轮半径对锥面二次包络圆柱蜗杆啮合性能的影响

介绍了一种新型蜗杆传动—锥面二次包络圆柱蜗杆,根据一二包络过程的运动关系推导了啮合方程和蜗杆与蜗轮的齿面方程,通过大量编程计算得到了啮合性能指标与原始参数之间的关系,并以图表直观地表示出在砂轮的不同半径下的啮合特性,为这类蜗杆传动中蜗轮滚刀的设计制造提供了理论参考。     

指状锥面二次包络圆柱蜗杆传动蜗轮滚刀的研制

根据指状锥面包络蜗轮滚刀的成形原理,推导出蜗轮滚刀基本蜗杆螺旋面方程,计算了滚刀的法向齿形坐标数据并绘出图形,据此设计制造的蜗轮滚刀性能良好.     

用成形法磨削圆弧齿轮的砂轮截面廓形的计算

成形磨削法精加工齿轮的关键在于修整砂轮的截面形状。本文详细地推导出加工双圆弧齿轮的砂轮截面廓形的计算表达式、并研制了通用的计算程序。根据实例计算结果,讨论了砂轮直径及安装角度对磨削齿面干涉的影响。     

双作用环面蜗杆副的新结构

本文提出了一种新的双作用环面蜗杆副的结构形式,其特点是蜗轮齿面上的一次二次作用面是分开的,从而使蜗轮副分度面的形成原理及外形都产生了很大的变革.本文分析了这种新型蜗轮副的设计原理及接触润滑特性,结果表明,它不仅能克服传统的双作用环面蜗杆副在润滑及油膜承载能力方面的缺点,而且具有一系列优点,如可以压缩蜗杆副的中心距;能使作用在蜗杆上的大部分径向力相互抵消;显著地提高了刚度等.这些优点使这种新结构特别适用于高速重载传动.     

基于功能模块化的锥面砂轮磨齿机设计方法

通过对现有锥面砂轮磨齿机的结构和运动关系的分析,研究锥面砂轮磨齿机的多种运动组合的可能性,提出一种基于功能模块化的锥面砂轮磨齿机设计方法.该方法可按满足不同加工需求组合成不同类型的机床,以寻求新的磨削运动方案,开发新型的磨齿机以及特殊齿轮磨削的方法.     

齿轮的成型磨削

本文介绍一种提高齿轮精度的加工方法—成型磨削法。本方法是采用成型砂轮磨削齿型,比双碟型砂轮磨削生产效率要高。同时所需设备比蜗杆磨齿简单。因此,是一种很有价值的、先进的齿轮磨削方法。     

精密数控曲线磨削中的砂轮法向跟踪建模及实验

针对传统数控曲线磨削存在的缺陷,提出了精密数控曲线磨削砂轮法向跟踪的新概念;通过保证曲线轮廓上磨削点处的法线经过砂轮的回转平面,实现了砂轮与工件之间的恒定点接触,从而提高了加工精度、实现了对任意复杂曲线轮廓的磨削加工.在分析砂轮与工件运动几何关系的基础上,建立了砂轮法向跟踪的数学模型,进而给出了法向跟踪的控制算法,并将该算法成功地应用于自行研制开发的MD9040型数字化曲线磨床.实验结果表明,砂轮法向跟踪的实现有效地提高了曲线磨削的加工精度.     

渐开面二包涡轮的三维实体建模

环面涡杆涡轮三维构建属复杂曲面造型．在环面涡杆螺旋线解析方程建模和渐开面包络环面涡杆三维实体构建的基础上,分析讨论了渐开面二次包络环面涡轮的几何特征．应用涡杆特征模型,采用有限次数逻辑运算逼近方法完成渐开面二次包络环面涡轮实体构建,实现了渐开面二次包络环面涡轮副传动的组建．