少齿数圆柱齿轮副双向变位的研究

针对少齿数渐开线圆柱齿轮副在研究和应用过程中存在的问题,提出了双向变位的方法;基于渐开线圆柱齿轮尺寸计算公式和双向变位少齿数齿轮副的特点,推导出了双向变位少齿数齿轮副设计计算公式。理论研究和实践证明双向变位可以有效地改善传动质量,为这种传动的进一步应用研究提供了重要依据。     

少齿数渐开线圆柱齿轮传动研究现状综述

简述了少齿数齿轮传动的特点及优点,分析归纳了针对少齿数齿轮传动研究已经解决和有待解决的问题,为对该领域研究情况的认识和进一步的研究提供了一个较系统的宏观参考。     

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.     

少齿数非对称斜齿轮根切与动态特性的研究

基于齿轮加工原理,建立了非对称齿条刀具法面方程,通过齐次坐标进行矩阵转换,推导了产形轮的齿廓方程.利用产形轮表面根切点的切向量为零,求解出不发生根切的径向变位系数取值范围,为少齿数非对称斜齿轮的参数取值提供依据.根据该齿轮啮合有限元模型,计算出轮齿在完整啮合周期下,齿根节点各向加速度和齿根VonMises应力随时间变化的规律,分析了不同速度和不同载荷对齿根冲击应力的影响.对啮合的齿轮副进行齿顶修形,得到不同修形量时的齿根冲击应力曲线.结果表明:x,y和z方向对非对称少齿数斜齿轮振动的影响都很大,转速比转矩对冲击的影响要大,适当的修形会减小冲击应力.     

关于渐开线标准齿轮最少齿数的分析

通过理论分析，给出了范成法加工渐开线标准齿轮避免根切的最少齿数的一般公式，该公式适用于渐开线齿轮根切、干涉的分析，可作为标准齿轮传动设计中齿数选择和是否采用变位齿轮传动的依据。     

双渐开线齿轮最小齿数的研究

从端截面开发研究双渐开线齿轮不产生根切的极限齿数,指出在界点切齿啮合时,啮合线并不通过刀尖椭圆中心,进而导出不产生根切的最小齿数计算式,并把齿顶变尖问题与不产生根切的极限齿数结合在一起进行研究,展现了双渐开线齿轮的优越性。     

少齿数齿轮传动动力学的研究

目的为探讨少齿数齿轮参与传动过程中的运动情况,特别是啮合力对其影响情况,基于ADAMS和Pro/E对少齿数齿轮传动情况进行了建模仿真研究,这也有助于减少少齿数齿轮的设计成本和缩短其设计周期。方法首先通过Pro/E软件,实现了基于精确齿廓方程的齿轮参数化建模,并将其导入到ADAMS软件中;然后结合齿轮传动的实际情况修改机构属性和添加约束,特别是添加碰撞力和负载;最后对仿真得到的数据进行分析得出结论。结果与结论少齿数齿轮传动时处于变载状态,传动效率高,啮合力对其有一定的影响。     

少齿数齿轮副的有限元分析

结合渐开线斜齿轮和少齿数齿轮设计理论,对少齿数齿轮副各参数进行选取,建立少齿数齿轮副的三维模型,进行少齿数齿轮副的接触有限元分析,得到了少齿数齿轮副传动过程中接触区域和轮齿接触应力。通过对比两种齿面接触强度计算方法,初步验证了以下界点作为齿面接触强度计算点的合理性,为少齿数齿轮副的优化设计和齿面接触强度公式的建立提供参考依据。     

少齿数齿轮机构相对滑动的研究

建立了少齿数(齿数可少到2)渐开线齿轮副滑动系数的计算公式;通过一个算例,比较了标准齿轮传动、普通变位齿轮传动和少齿数齿轮传动三种情况下对应啮合点滑动系数的大小;为其接触疲劳强度计算时计入相对滑动的影响提供了定量依据。     

少齿数齿轮齿形中凹的改善方法

针对少齿数齿轮在剃齿加工过程中容易产生的齿形中凹问题,分析根本原因,并从产品设计、齿轮粗加工和剃齿刀具的修磨上提出解决措施。     

非对称齿廓渐开线斜齿圆柱齿轮的齿形设计及啮合分析

为了提高齿轮的传动性能和承载能力,提出一种新型的非对称渐开线斜齿圆柱齿轮.设计了用于加工非对称渐开线斜齿轮的齿条型刀具,分析了齿条型刀具与齿轮之间的参数关系.建立了非对称斜齿轮端面、法面、轴面的齿廓方程以及沿齿轮轴向的螺旋曲面方程,研究了非对称斜齿轮对的啮合关系,并推导了进行内、外啮合非对称渐开线斜齿轮的共轭齿轮的坐标变换矩阵.以文中分析的斜齿轮参数关系为基础,通过三维软件建立了参数化的非对称渐开线斜齿圆柱齿轮三维模型,验证了本文所创建的数学模型和理论分析的正确性.     

直齿渐开线轮齿齿廓的参数化曲线方程

以渐开线标准直齿齿轮的齿廓曲线为研究对象,讨论了齿廓各部分的参数化曲线方程,实现了渐开线齿轮的参数化设计。利用这些参数方程可以精确绘制渐开线齿轮齿廓,使齿轮设计更为直观、精确,为齿轮传动系统的机械设计和仿真分析奠定了基础。     

非对称渐开线圆柱齿轮的动力学特性

通过对非对称渐开线圆柱齿轮传动的啮合特性分析,建立了齿轮动力学模型,并利用数值积分和数值仿真方法对其进行了非线性振动研究.针对齿轮传动的时变刚度特点,比较了标准齿轮与非对称齿轮的振动特性.结果表明:在同等工况下,非对称齿轮比标准齿轮具有更良好的动力学特性.     

非对称渐开线圆柱齿轮建模与扭转振动仿真

为研究非对称渐开线圆柱齿轮的动力学特性,在对传统的非对称齿轮扭转振动模型进行动力学等价变换的基础上,建立了基于虚拟样机技术的非对称齿轮动力学模型. 利用该模型,综合考虑齿轮啮合过程中时变啮合刚度和啮合阻尼的影响,进行对称及非对称齿轮振动特性的时域和频域分析,并与数值仿真和实验研究的结果进行比较. 结果表明:该模型仿真与数值仿真和实验研究的结果相吻合.     

渐开线齿轮的滚齿加工仿真及后处理研究

研究了滚齿加工的工作原理,分析了仿真加工的可行性。使用VB编程,实现了CATIA软件的二次开发,通过布尔差运算,完成了滚齿加工切削过程的仿真。研究了不同类型齿轮的加工实现方法,仿真加工了直齿轮和斜齿轮,以及正变位和负变位齿轮。对仿真加工得到的齿轮进行了齿面误差测量,测量结果表明仿真结果与理论齿形相比,误差控制在1μm以内。通过齿面重构,使得齿面缺陷得以修正,便于网格划分和接触分析,为后续有限元分析相关力学性能提供了高精度模型。     

非对称齿形渐开线非圆齿轮的齿廓曲线数学模型

建立了具有非对称齿形的共轭齿条的数学模型，利用非圆齿轮节曲线和共轭齿条节曲线相互纯滚动模型、以及齿轮与齿条的齿廊啮合方程，获得了非对称齿形的渐开线非圆齿轮齿廓曲线的数学模型。并用计算机图形仿真的方法绘制出给定设计参数的椭圆齿轮的齿廓曲线图形，验证了所建立数学模型的正确性。     

基于Pro/E的渐开线斜齿轮的三维建模方法的研究

介绍并比较了采用Pro/E创建斜齿圆柱齿轮三维模型的有效方法。渐开线的生成方式有好几种,可用Pro/E中不同的特征造型工具来创建单个轮齿或齿槽。这为斜齿轮三维造型提供了诸多方法。本文着重分析,比较了这几种方法,以期找出一个精确,快捷,高效,易于掌握和操作的方法。     

展成法磨削齿轮渐开螺旋面的理论验证

根据展成法磨齿工作原理和齿轮啮合原理,利用齿形法线法,从齿形方程和渐开螺旋面两个方面对锥面砂轮磨齿机正确磨削斜齿圆柱齿轮渐开螺旋面进行了理论验证,该验证方法及推导过程有助于理解采用齿条形刀具磨削齿轮的原理,同时为该加工方法提供了相应的理论基础.     

齿廓修形对渐开线直齿轮设计传递误差的影响

基于齿廓修形原理,建立了齿廓修形数学模型,以弹性变形理论和渐开线形成原理为基础,将轮齿简化为变截面悬臂梁,并且考虑齿轮传动过程中单双齿交替啮合区间随齿形变化的规律,建立了齿廓修形前后齿轮设计传递误差数学模型.为改善齿轮系统刚度激励,以减小齿轮传递误差波动和峰值为目标,修形量、修形起始点和修形曲线为设计变量,建立了齿廓修形优化模型,并采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ进行优化求解.对采煤机摇臂齿轮进行齿廓修形优化设计,并采用定量分析法从时域角度分析了修形量、修形起始点和修形曲线对齿轮设计传递误差的影响.结果表明:适当的修形量可减小设计传递误差波动幅值,当修形量为9μm时齿轮传递误差波动幅值最小;修形起始点可影响设计传递误差峰值,当修形起始点位于单齿啮合最高点时齿轮传递误差峰值最小;抛物线修形齿轮较直线修形齿轮设计传递误差波动更为平缓.