渐开线齿轮的侧隙公式

直接建立了渐开线齿轮侧隙的基本公式 ,由此可推出通常的无侧隙啮合方程式 ,讨论了标准和手册中几种侧隙的表示和关系公式。

不同侧隙卸荷槽时齿轮泵理论流量的创新计算

为克服齿轮泵理论流量、排量及脉动系数计算方法的局限性与复杂性,从一个完整啮合齿面所产生的理论齿面流量入手,提出双卸荷槽间距内的理论齿面流量即为泵理论输出流量的新方法。以1.0和0.5代表侧隙的有和无,双卸荷槽对称线相对于齿轮副中心线的无量纲不对称宽度为变量,构建出理论输出流量特性的相关简洁式。结果表明:同等侧隙类型下无卸荷槽与单侧卸荷槽下的理论排量相同,有侧隙、单侧卸荷槽下的类型系数经典式确实有误;无侧隙、对称卸荷槽类型下的理论排量更大,流量脉动更小,但困油现象更严重;尤其单侧卸荷槽下的流量脉动很大和困油现象很严重,不建议采用等。本文提出的新方法原理更清晰,公式更简洁,结果更可靠,通用性更强。

不同方向上行星滚柱丝杠螺纹副啮合侧隙研究

根据丝杠、滚柱以及螺母结构特征,利用空间曲面参数方程分别建立了行星滚柱丝杠各个零件的螺旋曲面模型,并结合行星滚柱丝杠装配关系,得到行星滚柱丝杠空间啮合曲面方程。在此基础上,获得螺旋曲面法向量,基于曲面啮合条件,考虑零件运动方向,建立了行星滚柱丝杠在轴向、径向以及周向上的啮合侧隙模型,并讨论了结构参数对行星滚柱丝杠啮合侧隙的影响规律。结果表明,滚柱与丝杠侧在3个方向上的啮合点均不在螺纹中径,滚柱与螺母侧3个方向上的啮合点均在滚柱螺纹中径位置;螺距、牙侧角以及螺纹牙厚均对行星滚柱丝杠啮合侧隙有影响,只有增大螺纹牙厚才能同时减小3个方向上的啮合侧隙,螺距和牙侧角应根据实际需要选择合适的参数。

泵用齿轮副困油卸荷的H型侧隙结构研究

为满足齿侧间隙在外啮合齿轮泵传动性能和困油性能上的不同需要,提出了一种位于从动齿轮非工作面上的"大-小-大"H型侧隙结构。首先,通过对齿轮泵困油过程的分析,从双齿啮合区内两困油区的连通和单齿啮合区内困油性能的完善两方面出发,建立了连通用和卸荷用侧隙的面积计算公式;然后,根据所确定的最小侧隙面积,计算出H型侧隙结构的几何尺寸;最后,提出一种双微圆贯通型卸荷槽,实现双齿啮合区的困油卸荷。实例分析结果表明:无论侧隙大小如何变化,都不存在绝对连通和绝对卸荷,只有在一定许可压差下的相对连通和相对卸荷;即使侧隙连通区实现了真正的连通,该区内的困油问题仍没有得到解决,需辅以额外的卸荷槽加以卸荷;"大-小-大"H型侧隙结构,既满足了齿轮传动的性能要求,也极大地提高了泵的困油性能;齿轮齿槽根部的两端面圆形除料和双微圆对称贯通型卸荷槽能提供足够的卸荷面积。研究结果表明H型侧隙结构、齿槽根部的两端面圆形除料和双微圆对称贯通型卸荷槽的组合充分满足了齿轮传动性能和困油性能的要求,且具有结构简单、易加工等特点,为消除外啮合齿轮泵困油的危害提供了一种新的卸荷结构。

锥齿轮副啮合侧隙的控制——《ANSI／AGMA 2005-B88锥齿轮设计手册》的学习应用

锥齿轮的啮合侧隙是锥齿轮设计、制造和安装的重要参数之一。如何确定、控制和检验锥齿轮副的侧隙并保证在安装时达到设计规定的侧隙要求，美国国家标准《ANSI／AGMA2005-B88锥齿轮设计手册》给锥齿轮设计制造和安装人员提供了相关资料。本文作者就标准的应用谈了一些自己的看法和体会。

圆周侧隙对小型舵机齿轮啮合传动精度的影响研究

为了研究圆周侧隙对农业智能小车使用的舵机传动性能的影响,使用RecurDyn建立了小型舵机模型,在各组齿轮圆周侧隙的允许范围内,通过调整舵机齿轮组的齿轮齿厚,得到了不同圆周侧隙变化;对舵机模型进行加速、减速及正反转仿真,得出圆周侧隙为0.130 mm时,舵机输出齿轮8的精度相对较高,回差较小。研究结果为解决智能小车行驶精度问题提供了依据。

基于双齿面传动误差的侧隙连续测量与预测

提出了基于双偏心误差齿轮副的驱动齿面与齿背面(双齿面)无负载传动误差计算模型,建立与时变侧隙计算公式的等价关系,从理论上证明了基于双齿面传动误差的侧隙测量方法.通过实验方法测量不同负载力矩、不同初始啮合面的双面传动误差并获得相应载荷下的初始回差.基于双齿面传动误差实验曲线,实现了对齿轮副整个大周期侧隙的连续测量与预测.结果表明,连续侧隙曲线与机械滞后回差法测量结果吻合良好,而侧隙预测较好地反应了侧隙值变化范围和变化趋势.同时,侧隙连续测量方法及侧隙预测均证明了理论模型的正确性,提高了侧隙测量效率并获得了更全面的侧隙数据,对齿轮传动的非线性研究、消隙控制以及齿轮精度研究等均具有指导意义和参考价值.

用虚拟变位原理研究锥齿轮传动的法向侧隙问题

应用虚拟变位原理,论述了渐开线直齿圆锥齿轮传动当轴线夹角δ略变大造成大端略有分离时,大端法向侧隙计算的理论基础,导出了各种较为实用的直齿圆锥齿轮传动大端法向侧隙计算公式,供锥齿轮传动的理论研究及设计之用。

双滚筒切头飞剪刀刃侧隙计算方法的探讨

应用几何学方法分析了双滚筒切头飞剪刀刃运动干涉现象和刀刃侧隙变化规律,探讨了避免碰刀和刀刃原始侧隙确定的方法,得出了原始侧隙计算公式,原始侧隙计算值与实际应用值非常接近。研究结果表明,适当的刀刃原始侧隙是避免碰刀的必要条件;弧形刃比直线刃需要更大的原始侧隙;异周速飞剪切头弧形刃原始侧隙的确定原则是滚筒反转时不碰刀;对于同周速飞剪,切头和切尾弧形刃所需原始侧隙相同。

极端环境下谐波齿轮传动的侧隙分析

月球探测在极端环境下工作的谐波齿轮传动,其啮合侧隙必然受到这种极端环境的影响,而啮合侧隙大小又是影响谐波齿轮传动工作性能的重要指标之一。基于传热学和热平衡的理论,利用ANSYS仿真软件模拟出齿轮的啮合区温度。基于"侧隙控制"的思想,计算出侧隙随φ(波发生器固定时柔轮非变形端的转角)的变化曲线,从而求得轮齿工作时的最小侧隙。通过对多组数据进行分析,得出最小侧隙随环境温度的变化规律。

基于谐波齿轮空间侧隙均匀化的三圆弧齿廓柔轮的径向修形设计

为改善径向变位加工的柔轮空间齿廓与平面齿廓刚轮的啮合状态,建立柔轮齿廓径向修形设计方法。利用柔轮装配变形的精确算法确定椭圆凸轮波发生器作用下的轮齿位置,再利用圆弧齿廓间的周向侧隙算法获得侧隙。按照直母线假定确定出轴向多个截面内的轮齿定位,进而获得侧隙,以揭示柔轮锥度变形后的空间侧隙分布。未修形的侧隙显示:按照共轭啮合理论设计的刚轮齿廓只在设计截面实现了小而均匀的侧隙分布,前端和后端出现严重干涉。利用前端和后端向内的刀具变位可消除干涉。经迭代设计的径向修形可实现所有截面侧隙趋于零的最佳状态,获得从前到后的线啮合状态。啮合轨迹线仿真表明:合理的径向修形可实现更好地齿面啮合状态。

无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的参数优化

无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动是一种能同时满足高精度、大载荷要求的新型环面蜗杆传动。为获得啮合性能优良的无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动,提出综合考虑传动齿面接触性能和润滑性能对该新型传动的几何参数进行优选。通过对蜗杆副齿面啮合参数如诱导法曲率、卷吸速度、润滑角以及滚子自转角等的数值计算,分析表征传动啮合性能的齿面接触参数的影响因素,进而确定该新型蜗杆传动优化设计变量的取值范围。以此为基础,建立以蜗杆副的滚子自转角及齿面综合系数为优化目标,建立以传动齿面润滑角、蜗杆轴的强度与刚度以及几何不干涉等为约束的优化设计数学模型,并用Matlab的遗传算法工具箱对数值算例进行求解。数值实例表明,经过几何参数优化的蜗杆传动,其齿面接触性能和润滑性能明显得到改善和提高。

圆弧齿廓谐波齿轮侧隙及干涉检查仿真

为保证齿廓形状数学描述的唯一性、几何不变性和连续性,提出基于弧长坐标的圆弧齿廓表示方法,用分段函数表达公切线型双圆弧齿廓。建立了不同波发生器作用下圆弧齿廓谐波齿轮的装配模型,装配模型中柔轮的轮齿能够反映装配变形后柔轮的真实工作状态。利用坐标变换,通过求解啮合齿对间的相对位置进行啮合仿真,获得装配状态下啮合齿对间的侧隙分布,并依据侧隙进行干涉检查。实例研究表明,公切线型双圆弧齿廓谐波齿轮的啮合区间大,齿间侧隙分布均匀;但柔轮的最大径向变形量的变化对侧隙分布影响很大,甚至会引起齿廓干涉。

基于遗传算法的无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的参数优化设计

为了获得良好的啮合性能,无侧隙双滚子包络环面蜗杆设计参数的选择是一个复杂而困难的问题。针对这一问题,建立了此蜗杆传动的一界、二界限曲线以及润滑角度和诱导法曲率方程;提出了一种在保证蜗杆刚度和强度的条件下,基于润滑角度和诱导法曲率等方程并利用道森(Dosen)公式建立多目标蜗杆优化设计函数的方法。根据优化函数的特点选用遗传算法对方程进行求解,得出了一组合理的优化设计参数,分析表明该组设计参数具有良好的啮合性能和润滑性能.该研究结果表明这种方法的有效性与可行性,且解决了无侧隙双滚子包络环面蜗杆设计参数尤其是滚子安装参数的优化选择问题,为进一步对该蜗杆的设计加工等研究提供了科学选择参数的方法,在推动该新型蜗杆的开发与研究方面具有重要意义。

无侧隙双滚子包络环面蜗杆真实啮合齿面的理论研究

为获得无侧隙双滚子包络环面蜗杆三维真实啮合齿面,基于空间啮合原理建立了无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的数学模型,推导了蜗杆传动的齿面接触螺旋线方程.该方程与Pro/E软件结合,获得无侧隙双滚子包络环面蜗杆的真实啮合齿面.在此基础上将利用Matlab软件计算得到的蜗杆接触线与Pro/E软件拟合得到的蜗杆齿面对比分析.结果表明:蜗杆齿面拟合精度由蜗杆齿面接触螺旋线条数决定,当螺旋线为9条时,所获得的齿面反映了蜗杆的真实啮合齿面,拟合精度达到0.001 00 mm.

无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的啮合分析

阐述了一种新型环面蜗杆传动——无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的结构和传动原理。应用空间啮合理论建立了该传动的啮合方程,推导了该新型环面蜗杆齿面方程和蜗轮接触线方程,并导出了传动的诱导法曲率、润滑角和自转角等计算公式。在大量的数值计算的基础上,分析了该传动的主要性能特点和影响该传动啮合性能的主要参数。

斜齿齿轮泵无侧隙啮合困油特性的研究

分析了无侧隙啮合斜齿齿轮泵的端面重叠系数与困油容积的关系,得到了其困油容积、困油流量及瞬时流量随端面转角的变化规律,并首次得到了既不困油也不“串油”的螺旋角范围,对工程应用具有重要的价值。

基于动态侧隙的齿轮系统齿面磨损故障动力学分析

根据齿面磨损、偏心和轴承的振动等会引起齿轮系统齿侧间隙时变这一特性,提出了基于动态侧隙的齿轮系统齿面磨损故障分析方法。综合考虑动态啮合刚度、动态齿侧间隙、摩擦、偏心等因素建立了单级齿轮传动系统六自由度啮合耦合型动力学模型,给出了全齿均匀磨损和偏心磨损故障的仿真方法,并对含故障齿轮系统动力学行为进行了分析。最后,利用齿轮实验台对齿侧间隙增大的磨损故障进行了模拟,验证了理论分析结果。研究表明,齿轮系统传递误差、振动冲击状态和振动剧烈程度等会随齿面磨损形式和程度不同而变化,为齿面磨损故障的监测与诊断提供了理论依据。

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.

误差对无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动啮合性能的影响研究

为了研究误差对无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动啮合性能的影响规律,利用齿轮啮合原理首次建立了该蜗杆传动在误差状态下的啮合方程、润滑角方程和诱导法曲率方程,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、蜗轮滚子偏距安装误差等对蜗杆润滑角、诱导法曲率的影响及变化规律。研究结果表明:蜗轮滚子偏距误差对蜗杆的润滑性能影响最大,轴交角误差对蜗杆接触性能影响最大,蜗杆中心距误差、蜗杆轴向窜动误差和蜗轮滚子齿距角误差对该蜗杆传动的接触性能影响较小,在制定加工工艺时应尽量减小齿距角误差和蜗杆蜗轮轴交角误差。本文的研究结果为制定合适的蜗杆加工工艺及进一步的相关研究奠定了理论基础。