弧齿锥齿轮数控展成运动轨迹规划方法

基于弧齿锥齿轮的数控加工原理,根据产形轮和工件齿轮之间的展成运动,建立了可用于确定数控加工相关参数的弧齿锥齿轮齿面的数控展成数学模型,并论述了切齿加工需要满足的接触条件,在此基础上提出弧齿锥齿轮数控加工的轨迹规划方法,进而将该方法应用于自主研制的弧齿锥齿轮数控铣齿机中.对所提出的展成模型和轨迹规划方法的应用实例研究表明,该轨迹规划方法切实可行、有效,可用于弧齿锥齿轮的数控切齿加工控制.     

螺旋锥齿轮切齿调整参数的精确反调

针对螺旋锥齿轮齿形误差难以精确修正的问题,在国产3906型齿轮测量中心上,采用坐标测量法获得了螺旋锥齿轮的齿面形状;提出进行齿深控制的锥齿轮测量齿面切齿调整参数非线性最小二乘优化反调方法,并建立了反调优化的数学模型;采用该方法对磨齿后的某弧齿锥齿轮小轮进行反调计算,结果表明该方法能较为精确地获取锥齿轮副的切齿调整参数.     

弧齿锥齿轮螺旋变性展成法及其轮齿接触分析

提出了一种新型螺旋锥齿轮加工方法——螺旋变性展成法.该方法大轮采用展成法加工,小轮采用螺旋变性法加工.分析并归纳了传统展成法中对角线接触现象的成因,建立了螺旋变性展成法刀盘压力角求解的几何模型,阐释了螺旋变性展成法消除对角线接触的原理.结合机床运动,分析螺旋变性展成法加工弧齿锥齿轮的齿面展成过程.依据齿轮啮合原理,获得小轮和大轮的齿面方程,据此模型开展轮齿接触分析,并与传统展成法作了对比分析.最后根据该方法以弧齿锥齿轮副进行啮合仿真和切齿试验,仿真结果及滚检试验结果表明,采用螺旋变性展成法加工螺旋锥齿轮副可从理论上消除接触区呈对角线接触的现象,能有效改善齿面接触质量.     

直齿锥齿轮刨削加工质量控制的预报

本文对刨削直齿锥齿轮成形、加工啮合原理进行了探讨和分析;利用计算机模拟加工啮合过程,给出了预报和控制加工质量的方法。最后通过切齿试验证明了本文理论分析计算的正确性。     

局部共轭的“密切抛物面”原理及其在弧齿锥齿轮切齿计算中的应用研究

局部共轭原理是发展加工弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的新技术的理论基础。美国Gleason公司近期加工这类齿轮的各种切齿计算规程已在国际上得到广泛地应用。但是,该公司迄今没有发表编拟这些计算规程的具体数学过程和习用的手法;国内、外对这一问题的有关论著也未回答这一命题。本文论述了研究局部共轭问题的微分邻域方法,同时应用“密切抛物面”原理〔1〕〔10〕得出了按“固定调整切齿法”加工收缩齿弧齿锥齿轮的计算公式,其结果和Gleason公司新近的“SB”、“SGM”切齿计算规程完全吻合,从而揭示了该公司近代习     

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。     

基于加工的弧齿锥齿轮三维建模

根据弧齿锥齿轮加工机床的实际切齿过程,采用MATLAB软件编程采集齿面点信息,利用三维软件CATIA强大的曲面造型功能,构造出一副具有NURBS曲面的齿面,然后生成弧齿锥齿轮的三维模型,并在虚拟环境下进行装配,为后续进行的运动学分析及有限元分析提供了基础。     

锥齿轮设计制造现代应用技术的研究

研究了弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的新切齿计算方法，开发了包含新切齿算法和旧齿算法的相应程序模块和应用技术软件系统。该系统可完成SGM、SFM、SGT、SFT、HGM、HFM、HGT、HFT切齿法的齿坯几何参数、切齿接触分析、磨齿调整参数和根切检验等计算。新切齿算法能指定大轮齿面上接触区中心的位置、该处的接触区长度，接触迹线的方向和轮副相对运动角加强度等参数。系统用户友好，易操作使用。     

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.     

螺旋锥齿轮粗加工后V/H检验技术的研究

该文针对螺旋锥齿轮的加工解析了格里森公司的V/H检验法的技术流程,介绍了V/H检验技术的调整方法及相关参数的计算方法。以提高齿面接触区质量为目标,以格里森公司V/H检验法为检验手段,以具体实例为基础进行螺旋锥齿轮热前滚检实验,对实验数据进行记录、分析,并通过加载测试对分析数据进行有效性验证。此检验方法的使用对螺旋锥齿轮切齿过程中切齿调整参数的修正具有重要的指导意义,经过修正后的加工方式大大提高锥齿轮副的使用寿命,提高了锥齿轮副的有效工作时间。     

螺旋锥齿轮数控切齿机通用运动学变换

直接从数控加工原理出发 ,根据传统带摇台的、机械式加工机床的结构和运动规律 ,利用矩阵变换的方法 ,推导出一种通用的螺旋锥齿轮万能数控切齿机运动学变换方程 .利用该方法 ,可以简单、方便地在万能数控切齿机上实现原有格里森制螺旋锥齿轮加工 .同时给出了计算公式 .     

螺旋锥齿轮数控切齿机通用运动学变换

直接从数控加工原理出发,根据传统带摇台的、机械式加工机床的结构和运动规律,利用矩阵变换的方法,推导出一种通用的螺旋锥齿轮万能数控切齿机运动学变换方程,利用该方法,可以简单、方便地在万能数控切齿机上实现原有格里森制螺旋锥齿轮加工,同时给出了计算公式。     

弧齿锥齿轮小轮无刀倾切齿齿面修正方法

为了在无刀倾铣齿机上实现弧齿锥齿轮刀倾法小轮的等效加工,提出了一种基于齿面等效失配的小轮无刀倾切齿齿面修正方法。在建立弧齿锥齿轮共轭啮合数学模型的基础上,研究了齿面失配图的构建方法。通过比较小轮刀倾角为0°的齿面失配图与目标齿面失配图,计算出小轮误差齿面与目标齿面之间的偏差,采用最小二乘法对小轮加工参数进行了修正,实现了小轮误差齿面向目标齿面的逼近。以一对弧齿锥齿轮为例,进行了小轮无刀倾切齿参数的修正转化和啮合仿真。仿真结果与滚检结果一致,验证了本文方法的有效性。     

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.     

双圆弧弧齿锥齿轮啮合分析

本文从弧齿锥齿轮加工原理出发,阐述了分阶式双圆弧等高齿弧齿锥齿轮副共轭齿面的形成原理,推导了该种齿形锥齿轮的啮合方程、接触线方程、啮合面方程以及具有通用形式的齿面方程,并分析了产形轮齿面曲率分布状况。     

基于VBA的格里森弧齿锥齿轮计算机辅助设计系统

弧齿锥齿轮几何形状复杂,参数多且计算繁琐。基于VBA开发了一套格里森弧齿锥齿轮的计算机辅助设计系统,可快速实现所有几何尺寸计算、强度计算、参数化绘制零件工作图、切齿参数计算等,大大提高了设计速度和准确性。讨论了系统的总体结构和主要功能。     

对数螺旋线齿锥齿轮齿面的形成及传动原理(Ⅱ)

在对数螺旋线齿锥齿轮齿面形成及齿面方程分析的基础上,建立了该齿轮啮合分析研究的数学模型,利用空间坐标变换及经典空间啮合理论的方法,确定了啮合齿面共轭接触点的相对速度,并通过对相互啮合两齿轮共轭节锥的节锥角间的关系分析,从而建立了齿轮副的啮合方程.所得到的研究结果丰富和完善了对数螺旋线齿锥齿轮啮合理论和传动原理的理论体系,为进一步进行齿轮共轭啮合关系的研究奠定了基础.     

螺旋锥齿轮精锻大轮修形齿面设计与接触性能分析

为提高精锻成形的弧齿锥齿轮齿面的接触性能,根据小轮切齿加工参数和相应的齿面模型,构建与小轮齿面符合设定传动关系的完全共轭大轮齿面.以该齿面为基准面,提出一种二阶easeoff齿面构建方法.根据构建的大轮离散目标齿面,采用离散齿面轮齿接触分析的计算方法,以临界干涉法判断啮合状态,得到离散齿面的啮合印痕和传动误差曲线,所得传动误差与预置传动关系基本吻合.分析了二阶ease-off齿面参数对传动误差曲线及齿面接触区的影响,结果表明:ease-off各变量可实现对接触椭圆长度、接触迹线角度、接触区位置的精确控制.     

克林贝格螺旋锥齿轮的建模与仿真

在分析克林贝格螺旋锥齿轮切齿原理和基本运动的基础上,以一对齿轮副参数为例进行建模．利用AutoCAD2000中的二次开发工具VBA(Visual Basic Application)参数化建模。开发出该类齿轮的建模软件,实现克林贝格螺旋锥齿轮三维仿真．对建模软件的结果进行分析,说明利用克林贝格螺旋锥齿轮建模软件所仿真出来的图形与理论一致．对该软件的应用做了简要的介绍。     

圆弧等高齿弧齿锥齿轮的设计与性能分析

为了改善齿轮副的对角接触现象,将常规弧齿锥齿轮的渐缩齿改为等高齿齿形,采用0号刀齿铣齿,从理论上避免对角接触。基于齿轮的局部啮合原理、齿面接触分析(TCA)技术和承载齿面接触分析(LTCA)技术,对相同条件下等高齿设计与常规齿轮设计的实际接触区、载荷及应力应变进行了分析。分析与加工试验结果表明:理论与实际接触区位置基本相同,所受力的大小以及应力分布也基本相同。与传统的齿轮设计相比,等高齿弧齿锥齿轮设计保证了齿轮强度、齿轮啮合质量,使其接触区规范且易于调整,有利于提高加工效率。