对数螺旋线齿锥齿轮齿面的形成及传动原理(Ⅲ)

利用空间双参数曲面族包络理论推导了对数螺旋线齿锥齿轮的共轭齿面方程,在此基础上详细分析了对数螺旋线齿锥齿轮齿轮副啮合过程中齿面上的啮合线和接触线,并借助将曲面接触问题转化为曲线接触问题的研究方式,对齿轮齿面形状、特性等进行了充分的论证,研究和分析结果表明:对数螺旋线齿锥齿轮的共轭齿面也为对数螺旋曲面,从而进一步证明了该种新型齿轮传动应用于工程实际的可能性.     

数控螺旋锥齿轮铣齿机床身设计

建立了数控螺旋锥齿轮铣齿机三维模型,以pro/e三维软件为平台对铣齿机床身进行了三维建模,并进行了结构设计。实践证明该铣齿机床身设计合理,达到了设计目的。     

减小螺旋锥齿轮齿面加工误差的参数修正方法

针对螺旋锥齿轮加工过程中因无法避免误差而导致齿面加工精度难以保证的问题，提出螺旋锥齿轮加工误差控制模型及加工参数修正方法。首先，基于实际加工中的刀具与工件相对位置与相对运动关系，依据坐标齐次变换与啮合原理，确定加工参数与加工曲面之间的函数关系，建立螺旋锥齿轮精确齿面模型；然后，计算实际加工齿面与理论齿面的法向距离，从而建立由加工参数驱动的齿面几何误差控制模型；接着，对加工参数进行敏感性分析，选取敏感性较高的加工参数作为误差补偿模型优化变量，以提高优化效率；最后，将齿面误差最小化问题转化为最小二乘法问题，基于改进的L-M算法进行求解，得到加工参数补偿量，以此对加工参数进行修正达到减小齿面加工误差的目的。采用一对由双重螺旋法磨削加工得到的螺旋锥齿轮副作为应用实例，对该方法进行实际加工验证，结果表明：加工参数调整后，螺旋锥齿轮齿面加工误差降低了65%以上，实际测量的齿面绝对误差均不超过0.005 mm,能够满足工程实际需求，证明该方法能够有效提升齿面加工精度。该方法可为螺旋锥齿轮乃至其他复杂曲面零件加工提供一种加工误差补偿思路。     

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.     

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.     

螺旋锥齿轮虚拟加工过程算法

为了解决目前螺旋锥齿轮切削仿真中存在的仿真速度慢、精度低、过程不稳定和缺乏独立性等问题,以螺旋锥齿轮齿面成形过程为研究对象,运用“层片切割算法”进行三维实体几何模型动态仿真以及三维切削实时仿真．该算法主要包括建立切削坐标系、刀具数学模型、刀具坐标系的转换模型、层片分割模型、求交计算模型以及相邻切削位置特征点的取舍模型．以此为基础开发的螺旋锥齿轮虚拟加工软件采用Windows作为开发平台,以Visual C＋＋6．0（VC）作为基础编程语言,利用OpenGL图形库进行图形显示并将齿轮模型数据以规定格式输出．经验证,该算法求交速度快、结果精确,相关开发软件可靠准确．     

螺旋锥齿轮的三维弯曲应力有限元分析

根据螺旋锥齿轮副的接触特性及赫兹理论,确定出螺旋锥齿轮轮齿的载荷边界条件,建立了当量螺旋锥齿轮轮齿的三维有限元计算模型,并进行了弯曲强度分析.     

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.     

基于AutoCAD环境下的圆锥齿轮三维模型建立

用圆弧线代替渐开线,在AutoCAD环境下,可用Autolisp语言编程在计算机上实现直齿锥齿轮参数化三维建模.使用该研究成果,只需加载Autolisp程序,输入模数、齿数、齿轮分度圆锥角等参数,便可以自动生成直齿圆锥齿轮的三维模型.该方法用较简单、易记的几个常用参数即可构造出圆锥齿轮的三维模型.     

基于AutoCAD环境下的圆锥齿轮三维模型建立

用圆弧线代替渐开线,在AutoCAD环境下,可用Autolisp语言编程在计算机上实现直齿锥齿轮参数化三维建模.使用该研究成果,只需加载Autolisp程序,输入模数、齿数、齿轮分度圆锥角等参数,便可以自动生成直齿圆锥齿轮的三维模型.该方法用较简单、易记的几个常用参数即可构造出圆锥齿轮的三维模型.     

基于万能运动参数的弧齿锥齿轮建模方法

考虑到安装误差、机床空间几何误差等因素,以弧齿锥齿轮刀具几何参数、齿坯参数、机床加工参数为输入参数,将齿面误差作为检测目标,使用MATLAB编程求解齿面参数化方程,采用Newton迭代法进行齿面参数化,并在CATIA中构造光滑齿槽与齿坯实体进行布尔运算;提出一种新的基于万能运动概念的弧齿锥齿轮齿面三维建模方法,并通过建立1对弧齿锥齿轮副实体模型来验证。研究结果表明:提出的方法能快速完成齿面参数化,拟合后的齿面精度得到大幅提高。     

斜交轴线齿轮线齿精确几何模型的构建方法

研究得到了利用三维CAD软件建立斜交轴线齿轮主、从动线齿精确几何模型的条件,即线齿曲面中任一截面都垂直于其接触线;据此修正了从动线齿中心线方程,进而推导得到了斜交轴线齿轮主、从动线齿曲面方程.应用三维CAD软件对线齿轮进行几何建模和运动学仿真,仿真结果证明了文中提出的线齿几何设计方法的正确性.文中提出的线齿曲面精确几何模型构建方法为线齿轮弹流润滑理论研究打下了几何学基础.     

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.     

基于三坐标测量的螺旋锥齿轮检测关键技术

文章从齿面方程的建立、网格点的划分、网格点的测量及齿面误差修正方法等方面对螺旋锥齿轮检测的关键技术进行了研究,通过实验得出三坐标测量机测量螺旋锥齿轮齿面偏差与齿距累计误差,并对测量中的数据进行处理。结果表明:基于三坐标测量的螺旋锥齿轮检测的齿面偏差与齿距累积误差明显小于普通齿轮检测仪的测量结果,测量精度高,可为指导螺旋锥齿轮的齿面修正与机床参数修正提供依据。     

螺旋密封的密封能力及参数优化

建立了流体作层流运动条件下螺旋密封的封液能力模型.用CFD分析了压差力作用下密封介质受力分布和压差力作用下密封介质速度分布,并以此求出泵送流量和压差作用下产生沿螺旋槽的泄漏量和环形间隙产生的泄漏量.根据流量平衡理论求解出密封系数,并对螺旋密封结构的参数进行了参数优化,得出最佳螺旋密封结构参数,即当齿顶宽和齿槽宽比值为1,齿槽深和间隙比值为2.61,螺旋升角为15.6°时密封能力最强.为层流条件下螺旋密封结构参数的选择提供了参考.     

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。     

基于层片分割算法的螺旋锥齿轮切削仿真

为解决螺旋锥齿轮切削过程几何仿真存在的问题,提出了层片切割算法.通过将被加工零件进行适当的层片分割,利用刀具与锥齿轮毛坯的分割特征求交,齿坯在每一切削瞬时的切削形状可由所有这些特征的集合表达,从而显示出每一瞬时的切削过程,并得到螺旋锥齿轮的最终形状.该算法求交速度快,求交结果精确.此外,该算法是建立在已有的编程语言基础...     

螺旋锥齿轮铣齿展成原理与数控加工

通过分析螺旋锥齿轮加工展成原理及螺旋锥齿轮铣齿机的结构和机床运动关系,建立了螺旋锥齿轮铣齿机加工坐标系.分析了数控螺旋锥齿轮铣齿机调整参数的原理和计算方法,建立了螺旋锥齿轮铣齿机的数控加工模型.并通过实例介绍螺旋锥齿轮数控加工程序的编制.     

改进的6σ设计的螺旋锥齿轮加工参数反调修正方法

针对螺旋锥齿轮传统加工参数反调过程中存在的多个加工参数之间的耦合作用难以控制、求解的反调量无实际意义等问题,提出了改进的6σ设计的螺旋锥齿轮加工参数反调修正计算方法。该方法考虑精确齿面几何形貌与齿面接触性能的协调优化,建立了螺旋锥齿轮形性协同制造的多目标反调优化(MOO)模型,计算了接触点位置处齿面误差对加工参数的敏感性系数;根据敏感性系数求得对齿面误差影响较大的加工参数的反调修正量;利用加工参数反调量,通过加载接触分析(LTCA)计算得到齿面加载接触性能评价项,减少了多个加工参数之间不必要的耦合作用对齿面接触性能的影响。计算结果表明:与不考虑敏感性系数的参数反调方法相比,该方法求解的齿面ease-off的最大值和最小值均至少减小2μm,且齿面接触性能评价项都满足给定的要求,进一步证明了该方法的可靠性与实用性。     

基于PRO/E的回转类刀具螺旋刃刀齿三维实体造型

通过对多齿螺旋刃回转类刀具建模难度最大的刀齿部分深入分析,建立了描述回转类刀具螺旋刃刀齿几何形状的数学模型,从而可以创建等径或不等径螺旋线导引轨迹。在此基础上,应用Pro/E的扫描混合法,创建了回转类刀具螺旋刃刀齿的三维实体模型。最后,以精加工中被广泛应用的螺旋齿刃铰刀为典型实例,介绍了三维实体模型的主要设计步骤。文章提出的方法可以为解决类似的形状复杂零件三维实体造型提供有益参考。