高减速比准双曲面齿轮设计与切齿试验

高减速比准双曲面齿轮的设计重点在节锥的确定和轮齿几何系数的选取。本文给出了少齿轮数准双曲面齿轮设计的几何限制条件,节锥设计新的收敛条件。以小轮体积最大为目标,通过优化求解的方法,确定了大、小轮的节锥。运用Matlab和UG软件对齿数比为3∶60的准双曲面齿轮进行了三维仿真,最后在GH-35机床上完成了切齿试验,验证了少齿数高减速比准双曲面齿轮在理论和实践上的可行性。     

基于ADAMS的微车主减速器振动分析

文章对准双曲面齿轮采用UG软件进行三维建模,分别对准双曲面主动齿轮的中心距按正常、偏置向左和偏置向右3种方式进行安装,通过ADAMS建立准双曲线齿轮的动力学模型,然后对所建立的模型添加约束和驱动,结合实际振动测试方法,采用虚拟样机技术研究准双曲线齿轮对微车后桥振动的影响;通过实际测试结果和动力学仿真结果比较分析,得出微车准双曲面齿轮装配误差影响微车主减速器振动结论,并提供了相应的理论依据。     

基于齿面参数化表示的准双曲面齿轮的设计

为了能将拟合齿面模型用于准双曲面齿轮的设计，采用加工仿真方法获得了齿面上离散型值点坐标数据，完成了齿面非均匀有理B样条的曲面拟合．依据准双曲面齿轮的主动设计原理，解决了在已知齿面的NURBS表示、齿面接触迹线和传动比函数的条件下来设计未知齿面的关键技术，给出了基于离散化齿坯模型的加工仿真算法，将齿面的接触分析问题转化成一个优化问题，从而构建了齿面接触分析模型，并在其中采用啮合点法线与啮合点间连线之间的夹角趋于0的条件替代了法线重合条件，研究结果表明，齿面的NURBS表示模型可以作为面向准双曲面齿轮设计与制造过程的统一模型，以该模型为基础，可以完成齿面设计、数控机床刀位数据生成和坐标测量路径规划等一系列重要工作。     

考虑系统变形的驱动桥准双曲面齿轮啮合效率计算方法

准双曲面齿轮是驱动桥系统的关键零部件之一，常在高速重载工况下工作。由于系统变形大且齿面啮合状态复杂，重载工况下会引起齿面载荷的显著偏载。因此，考虑系统变形对准双曲面齿轮啮合性能的影响具有重要意义。该文针对复杂工况下的驱动桥准双曲面齿轮，提出了考虑系统变形的齿轮啮合效率计算方法。首先，将驱动桥系统简化为多支撑轴系耦合模型，计算不同载荷工况下系统变形引起的齿轮啮合错位量。然后，基于齿轮机床加工参数计算实际齿面，并采用齿轮摩擦加载接触分析(frictional loaded tooth contact analysis,FLTCA)方法求解得到实际运行工况下齿面载荷分布与啮合效率。最后，通过驱动桥台架试验对比不同工况下齿轮副齿面载荷分布和啮合效率。试验结果表明：系统变形对准双曲面齿轮齿面载荷分布具有不可忽略的影响。同时，该试验验证了驱动桥准双曲面齿轮啮合效率计算方法的有效性。     

突端刀具的切齿研究及小轮齿根应力分析

为了提高大传动比锥齿轮的弯曲强度,避免小轮的轮齿根部与大轮的轮齿顶部发生干涉,切齿大传动比准双曲面齿轮小轮时,常采用突端刀具切齿。本文讨论突端刀具切制大传动比准双曲面齿轮小轮,得到小轮的轮齿模型,并借助于LTCA及有限元法,研究了突端刀具加工出的准双曲面齿轮的齿根弯曲应力和齿面接触应力。     

弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮润滑加载接触分析

弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮润滑加载接触分析将轮齿加载接触分析（ＬＴＣＡ）与热弹性流体动力润滑分析（Ｔｈｅｒｍａｌ－ＥＨＬ）有机地结合在一起。运用ＬＴＣＡ，可以得到齿轮副的接触状况，轮齿表面的几何特性，以及进行轮齿啮合表面热弹性流体动力润滑分析所需的法向载荷和运动参数等。从Ｔｈｅｒｍａｌ－ＥＨＬ的分析结果中，设计者能够得到包括油膜形成能力，油膜压力分布和温度增升等的润滑特性。在ＬＬＴＣＡ模型中，综合建立了轮齿接触和润滑特性与运转条件和齿轮加工所决定的几何特性之间的联系。     

高齿制准双曲面齿轮的根切

推导出了一种判断准双曲面齿轮根切与否的方法，为高齿制双曲面齿轮的设计提供了无根切依据。     

指形铣刀基于刀倾法数控加工准双曲面齿轮

为了解决盘铣刀铣削重型准双曲面齿轮的经济性差、对机床要求高等问题,提出了采用指形铣刀基于刀倾法数控加工准双曲齿轮的方法。建立了准双曲面齿轮盘铣刀刀倾法加工和数控加工的数学模型,研究了齿面展成运动的等效转换方法。提出将指形铣刀安装在虚拟盘铣刀上,用数控轴控制指形铣刀的运动代替盘铣刀刀齿的有效切削运动,确定了指形铣刀通过有序圆弧插补来展成齿面。通过准双曲面小轮的数控加工仿真,验证了本方法的可行性。     

准双曲面齿轮节锥参数设计的新方法

介绍了一种确定准双曲面齿轮节锥的新方法,利用坐标变换和矢量计算建立了关于准双曲面齿轮节锥基本参数的三个方程,通过预设小轮螺旋角,可确定准双曲面齿轮的大小轮的两个节锥,最后给出了一个算例并与格里森的设计进行了对比.     

准双曲面齿轮齿坯几何设计

准双曲面齿轮是齿轮传动的普遍形式,弄清它的几何设计原理具有十分重要的意义。本文以矢量代数为工具,找出了齿坯设计中基本几何参数之间的内在联系,建立了确定名义点位置的唯一可解的方程组,讨论了该方程组的解法,从而使准双曲而齿轮齿坯设计的思路更为清晰而严谨。     

准双曲面齿轮设计加工集成系统的开发

运用VC^ 、MATLAB和AutoCAD二次开发工具ObjectARX2000，开发了准双曲面齿轮设计、加工与分析的集成系统。该系统根据设计的初始参数，在完成齿坯设计、强度校核的基础之上，在大轮的凸面和凹面上进行轮齿接触分析，对接触印痕、几何传动误差进行一阶与二阶修正，然后自动启动CAD进行绘图，并将最终的调整卡计算数据输出，实现切齿机床调整和切齿后轮齿的测量、检验、修正工作。本文简要论述了系统的开发过程和关键部分的实现方法。     

弧齿准双曲面齿轮CAD集成系统开发

介绍了运用VC++6.0与ObjectARX2000开发弧齿准双曲面齿轮CAD集成系统的过程与方法,简述了该系统的体系结构和主要内容。该系统能方便完成图表数据检索、齿坯设计、强度校核、绘图、调整卡计算输出。     

在TAN—A9机床上加工收缩齿弧齿锥齿轮和准双曲线齿轮

诸如TAN-A9这样的单刀倾切齿机床过去仅用于加工等高齿弧齿锥齿轮和准双曲线齿轮。本文给出这类机床上加工收缩齿的一种新的应用。应用该法能有效地保证二阶齿面接触条件,且可根据要求任意指定接触基准点。从而可加工出优质的齿轮副,进一步开发了这类机床的功能。     

准双曲面齿轮二阶精确切齿计算的实验研究

在广泛应用的格里森计算程序HGM中,由于存在二阶近似计算误差,难以利用计算结果直接获得良好的齿面接触区,而且接触区的位置、长宽和对角接触现象相互影响,不能单独调节和修正,需较长时间反复调整。本文分析了格里森公式的二阶计算误差,并进行了充分的精确计算的切齿实验。实验证明,在消除了格里森公式的二阶误差后,能直接获得良好的齿而接触区。接触区的位置、长宽和对角接触现象也能方便地调整和修正。     

基于刀具法向基准的奥利康准双曲面齿轮精确建模与验证

基于奥利康制准双曲面齿轮切齿原理和加工方法,分析了三面刀刀头的结构和安装位置,提出了基于刀具NS(neutral surface)平面法向基准下刀盘数学模型的建立方法。在此基础上,推导了奥利康制准双曲面齿轮的加工机床坐标系,建立了成形法大轮和展成法小轮的齿面数学模型,整理了一套基于三面刀盘奥利康制准双曲面齿轮精确化建模流程。通过齿面模型得到的数学齿面与通过KIMOS软件得到的45点齿面进行对比和实际接触印痕与理论接触印痕对比两种方法进行齿面验证。结果表明:大小轮推导齿面与实际齿面齿线和几何形貌基本一致,小大轮齿面基本重合;小轮凹面最大误差位于小端偏齿顶处,其值为0.007 5 mm,大轮凸面最大为0.002 3 mm;KIMOS计算的理论轮齿接触分析(TCA)、轮齿承载接触分析(LTCA)印痕与有限元计算印痕的位置方向基本一致,验证了齿面的正确性。     

准双曲面齿轮副的加载模型实验

本文采用相似模型实验方法直观地揭示了准双曲面齿轮副的加载啮合机理,分别讨论了齿轮副支承系统变形和轮齿自身变形对啮合的影响规律。其结论是建立该类齿轮副承载啮合性能分析计算方法的基础。     

准双曲面齿轮螺旋变性半展成法加工调整方法

针对大轮和小轮加工刀盘轴线不平行造成接触区成对角接触及调整修正复杂的问题,提出了一种新的加工方法——螺旋变性半展成法,研究了螺旋变性半展成法的加工原理、切齿方法和曲率修正方法,建立了准双曲面齿轮副的切齿模型．给出了机床调整关系式．最后利用齿面接触分析对实例进行了验证,结果表明：采用螺旋变性半展成法加工准双曲面齿轮副时,大轮和小轮刀盘轴线互相平行,从本质上避免了接触区出现对角接触的现象,降低了调整修正过程的复杂程度．     

时变摩擦系数对准双曲面齿轮动力学行为的影响

建立了考虑时变摩擦系数和润滑状态的准双曲面齿轮14自由度非线性动力学模型。提出了准双曲面齿轮混合弹流润滑摩擦模型,反映了齿轮传动系统的润滑状态,即齿面啮合既有润滑油膜接触又有粗糙峰接触的混合状态。在混合弹流润滑状态下,对时变摩擦系数对齿轮系统动力学行为的影响作了深入分析。通过载荷承载系数求出啮合线上各接触点瞬时摩擦系数并带入系统动力学方程中,考察了齿轮系统动态啮合力和传递误差变化趋势,对比了恒定摩擦系数和时变摩擦系数对齿轮动态响应的影响。不同载荷和速度下的仿真结果表明,时变摩擦系数对准双曲面齿轮系统动力学行为具有轻微的影响。